Hornhaut-Transplantation: Winzige Nanopartikel mit großer Wirkung

Eine Studie der Virginia Commonwealth University (VCU) konnte zeigen, dass die Verwendung von Nanopartikeln zur Verkapselung von Augenmedikamenten zu einer geringeren Abstoßung von Hornhaut-Transplantaten führte.

Hornhauttransplantationen können für viele Patienten, die an einer Augenkrankheit leiden, der letzte Schritt zur Wiederherstellung einer klaren Sicht sein. Jedes Jahr werden weltweit mehr als 184.000 Hornhauttransplantationen durchgeführt.

Die Abstoßungsrate bei Hornhauttransplantaten kann jedoch bis zu 10 Prozent betragen. Das ist vor allem auf die schlechte Therapietreue der Patienten bei der Medikation zurückzuführen. Die notwendige häufige Verabreichung topischer Augentropfen über einen langen Zeitraum wird oft nur unzureichend eingehalten. Dies wird besonders akut, wenn die Patienten Anzeichen einer frühen Abstoßung der transplantierten Hornhaut zeigen. In diesem Fall müssen die Patienten stündlich topische Augentropfen anwenden, um die Hornhauttransplantate vor dem Versagen zu bewahren. Zudem stellt die mühsame Dosierung der Augentropfen für die Patienten eine enorme Belastung dar. Die daraus resultierende Nichteinhaltung der medikamentösen Behandlung kann zu noch höheren Transplantat-Abstoßungsraten führen.

Forschungen eines Teams der VCU könnten den Erfolg von Hornhauttransplantaten durch die Verwendung von Nanopartikeln zur Verkapselung der Medikamente verbessern. Der neuartige Ansatz könnte die Therapietreue der Patienten deutlich verbessern, heißt es in einer kürzlich in „Science Advances” veröffentlichten Arbeit.

Jedes Nanopartikel verkapselt ein Medikament namens Dexamethason-Natriumphosphat, eines der am häufigsten verwendeten Corticosteroide zur Behandlung verschiedener Augenkrankheiten wie Augenentzündungen, nichtinfektiöse Uveitis, Makulaödem und Hornhautneovaskularisation. Durch die Verwendung von Nanopartikeln, die die Freisetzung des Medikamentes im Laufe der Zeit steuern, bräuchten die Patienten nur eine Injektion direkt nach der Hornhauttransplantation, ohne häufige Augentropfen. Die Studien haben gezeigt, dass das Medikament mit dieser Methode in einem Modell zur Abstoßung von Hornhauttransplantaten sechs Monate lang wirksam blieb.

Da das Medikament langsam und direkt dort freigesetzt werde, wo es am dringendsten benötigt wird, seien bei diesem Ansatz viel geringere Dosen erforderlich als bei der derzeitigen Standardbehandlung mit Augentropfen, während gleichzeitig ein besseres Wirksamkeits- und Sicherheitsprofil erzielt werde.

Prof. Qingguo Xu, leitender Forscher dieses Projekts und außerordentlicher Professor für Pharmazie und Augenheilkunde an der VCU School of Pharmacy, erklärte: „Um die Compliance der Patienten und die Wirksamkeit der Behandlung zu verbessern, haben wir einen winzigen Nanopartikel – etwa 200 Nanometer – entwickelt, der in Tierversuchen die Freisetzung des Medikaments bis zu sechs Monate nach einer einzigen subkonjunktivalen Injektion entlang des Augapfels ermöglicht.”

Dr. Tuo Meng, der als Doktorand an der VCU an dem Projekt gearbeitet hat und Erstautor dieser Arbeit fügte hinzu: „In unserem präklinischen Modell zur Abstoßung von Hornhauttransplantaten hat die einmalige Verabreichung des Nanopartikels die Abstoßung von Hornhauttransplantaten sechs Monate lang erfolgreich verhindert.” Zudem konnte die Studie zeigen, dass der Ansatz mit Nanopartikeln die Anzeichen einer frühen Abstoßung umkehrte und die Hornhauttransplantate sechs Monate lang ohne Abstoßung blieben.