Zucker sei Dank Kontaktlinsen für die Augengesundheit

Kontaktlinsen sollen künftig auch längerfristig Medikamente freisetzen können und dabei trotzdem bequem sein.

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP entwickeln derzeit mit israelischen und deutschen Partnern Kontaktlinsen, die Medikamente gezielt freisetzen. Damit der Wirkstoff länger im Auge bleibt, wird er in Liposomen verkapselt und an die Kontaktlinsen gebunden.

Bei der örtlichen Behandlung von Augenkrankheiten entfalten oft nur rund fünf Prozent eines Medikaments ihre Wirkung im Gewebe des Auges. Das deutsch-israelische Forscherteam möchte daher Kontaktlinsen als Trägersystem für Wirkstoffe nutzen, um die Kontaktzeit des Medikaments mit dem Gewebe im Auge zu verlängern. Mit diesem System sollen zum Beispiel Schmerzen gelindert, die Wundheilung verbessert und die Hornhaut geschützt werden.

Die Anforderungen sind jedoch hoch: der Wirkstoff muss über eine möglichst lange Zeit freigegeben werden, die Kontaktlinse muss optimale Schmiereigenschaften haben und alle Bestandteile müssen biologisch unbedenklich sein. Derzeit gibt es noch kein Applikationssystem auf dem Markt, das all diese Anforderungen erfüllt.

 

Liposomen geben Wirkstoffe über die Zeit ab

Die israelische Partnerfirma EyeYon Medical hat bereits medizinische Kontaktlinsen zur Verabreichung von Medikamenten entwickelt, die eine längere Verweilzeit von Wirkstoffen ermöglichen. »Die Zeitspanne, über die das Medikament bei diesen Kontaktlinsen freigegeben wird, beträgt bisher circa 20 Minuten. Bei der Anwendung von Augentropfen erreichen generell nur 4 Prozent des Wirkstoffs ihr Ziel. Diese Zeit und die Bioverfügbarkeit möchten wir verlängern«, erklärt Nahum Ferera, CEO von EyeYon Medical. »Hinzu kommt, dass laut einiger Studien bis zu 30 Prozent aller Kontaktlinsenträger darüber klagen, dass das Tragen von Kontaktlinsen generell unbequem ist. Mithilfe des Fraunhofer IAP und den anderen Partnern möchten wir beide Parameter verbessern.«

Ziel des deutsch-israelischen Forscherteams ist es, die Innenseite der Kontaktlinse mit Liposomen, zu beschichten, die einen Arzneistoff in sich tragen und diesen über die Zeit freigeben können. Hergestellt werden die Liposomen am Weizmann Institute of Science in der Arbeitsgruppe von Prof. Jacob Klein und Dr. Ronit Goldberg. Doch der Einsatz von Liposomen ist nicht die einzige Strategie, mit der die Kontaktlinsen optimiert werden soll.

 

Zucker macht Kontaktlinsen bequemer

»Zucker spielen in diesem Projekt eine entscheidende Rolle«, sagt Dr. Ruben R. Rosencrantz, der das Projekt am Fraunhofer IAP leitet. »In unserem Körper sind Zucker an den verschiedensten Stellen für Gleitfähigkeit verantwortlich. In der Schleimschicht des Auges ermöglichen sie beispielsweise das reibungslose Gleiten des Augenlides. Um genau diesen Effekt auch mit der Kontaktlinse zu erreichen, haben wir am Fraunhofer IAP stark zuckerhaltige Polymere entwickelt, sogenannte Glykopolymere. Sie werden einerseits auf der Oberfläche der gesamten Kontaktlinse gekoppelt, andererseits können sie Bestandteile der Liposomen sein, die den Arzneistoff in sich tragen.« Die Beschichtung der Kontaktlinse mit Glykopolymeren wird von der deutschen Firma Surflay Nanotec entwickelt.

 

Auf dem Weg zum marktfähigen Medizinprodukt

Um ein genehmigtes Medizinprodukt zu erhalten, arbeiten die fünf Partner und die zwei Unterauftragnehmer DendroPharm GmbH und Nextar Chempharma Solutions in dem dreijährigen Projekt, das bis Juli 2021 läuft, eng zusammen. Dabei müssen die Forscherinnen und Forscher auch die Biokompatibilität aller verwendeten Komponenten gewährleisten.

Die Untersuchungen zur biologischen Verträglichkeit werden in der Universitätsmedizin Rostock durchgeführt. Zudem prüfen die beiden Unterauftragnehmer, ob alle Systemkomponenten entsprechend der GMP-Richtlinien (Good Manufacturing Practice, GMP) hergestellt wurden, einer Art Qualitätssiegel, das unter anderem für die Pharma- und Medizinbranche gilt.

Gefördert wird das Projekt in Deutschland mit rund einer Million Euro durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).