PEG-alternative Polymere für die Biokonjugation an Proteine (Next-PEG)

Biomaterialien

Herstellung PEG-alternativer Polymere in pharmazeutischer Quantität und Qualität: Von der Innovation zum Upscaling

PEG-alternative Polymere für die Biokonjugation an Proteine

Kompetenzen:

  • Pharmazie

    Wirkstofftransport

    Wirkstoff-Polymer-Konjugate

    Materialsynthese

Koordinator:

  • Prof. Dr. Rainer Haag

    Freie Universität Berlin

Projektlaufzeit:

01.08.2018 - 31.07.2021

Aufgaben im Projekt

Freie Universität Berlin
Synthese und Charakterisierung von Polyglycerinen und deren in vivo Evaluation

Julius-Maximillians-Universität Würzburg
Ortsgerichtete Dekorierung von biologischen Wirkstoffen und Optimierung der Linker/Wirkstoff Grenzfläche

Friedrich-Schiller-Universität Jena
Poly(2-oxazoline) als PEG-Ersatz in Polymer-Protein-Konjugaten

Paul-Ehrlich-Institut, Langen
Sicherheits- und Wirksamkeitsuntersuchung verschiedener Interferon (IFN) alpha-2a Konjugaten

Beschreibung

Neue „Tarnung“ für Arzneimittel mit weniger Nebenwirkungen

Die therapeutische Wirksamkeit vieler Arzneimittel ist stark von ihrer vorhandenen Menge und Verweildauer im Blutkreislauf abhängig. Körperbedingte Abbaureaktionen können dazu beitragen die für eine Therapie erforderliche Wirkstoffmenge so zu reduzieren, dass ein erwünschter medizinscher Effekt ausbleibt. Ein Lösungsansatz dies zu umgehen, besteht in der Nutzung sogenannter Polymere als pharmazeutische Hilfsstoffe und Wirkstoffbausteine. Diese ermöglichen es die Wirkstoffe so vor körpereigenen Abbaureaktionen zu „tarnen“, dass sie lange im Blutkreislauf zirkulieren und somit ihr ganzes therapeutisches Potenzial entfalten können. Eines, der für diesen Zweck am meisten eingesetzten Polymere ist Polyethylenglykol (PEG), dessen dauerhafte Anwendung in PEG-haltigen Arzneimitteln allerdings zunehmend mit vielen unerwünschten Wirkungen wie z. B. Nierenschädigung oder allergischen Reaktion führt.

Trotz der Notwendigkeit von PEG-Ersatzstoffen, wird deren Erforschung aufgrund der teilweise kaum abschätzbaren technischen und wirtschaftlichen Risiken von der pharmazeutischen Industrie nur selten angegangen. Zwar konnten im akademischen Bereich innerhalb der letzten Jahre einige Fortschritte in der Erforschung von PEG-Alternativen erzielt werden, allerdings ohne einen direkten Transfer in die Industrie zu realisieren. Die Ursachen hierfür liegen meist in der nicht gegeben Industrietauglichkeit der Prozess- und Verfahrenstechnik sowie der nicht gegebenen gleichbleibenden Qualität des herzustellenden Hilfsstoffs bzw. Wirkstoffbausteins.

Abb: Projektziel des Verbundprojekts NextPEG: Herstellung neuer Polymere in pharmazeutischer Quantität und Qualität (Quelle FU Berlin)

Ziel des Verbundprojekts „Next-PEG“ ist die Erforschung neuer Biomaterialien, die sich für den Ersatz des in der pharmazeutischen Industrie weit verbreiteten PEG eignen. Mit den neuen Biomaterialien beziehungsweise durch deren architektonisch unterschiedlichen Aufbau sollen die bisherigen Nachteile / unerwünschten Nebenwirkungen von PEG überwunden werden. Innerhalb der Projektlaufzeit sollen neben der Herstellung der neuen Biomaterialien auch die hierfür notwendigen Prozess- und Verfahrensschritte soweit etabliert werden, dass nach Projektende ein unmittelbarer Transfer der erzielten Ergebnisse in eine potenzielle industrielle Anwendung erfolgen kann. Hiermit leistet das Verbundprojekt „Next-PEG“ einen ersten wichtigen Beitrag PEG-Ersatzstoffe den Weg aus der akademischen Forschung in die medizinische Anwendung zu ebnen und trägt somit zur Stärkung der pharmazeutischen Industrie in Deutschland bei. 

Projektpartner

Freie Universität Berlin
FKZ: 13XP5049A

Julius-Maximillians-Universität Würzburg
FKZ: 13XP5049B

Friedrich-Schiller-Universität Jena
FKZ: 13XP5049C

Paul-Ehrlich-Institut, Langen
FKZ: 13XP5049D