Rheumatoide Arthritis (RA) ist die häufigste chronisch entzündliche Gelenkerkrankung, die durch fortschreitende Gelenk- und Knochenzerstörung gekennzeichnet ist. Sie ist mit starken Gelenkschmerzen und Bewegungseinschränkungen verbunden. Es handelt sich um eine Autoimmunerkrankung, bei der das Immunsystem körpereigenes Gewebe angreift.
Die Krankheit beginnt häufig in kleineren Gelenken (Hände, Füße) und entwickelt sich später meist auch in großen Gelenken wie in Schultern und Knien. Es handelt sich um eine schubweise verlaufende Erkrankung, bei der geschwollene, schmerzhafte und deformierte Gelenke auftreten.
Die Ursache für die RA ist unklar, wobei neben genetischen Faktoren auch Risikofaktoren wie Rauchen, Übergewicht und Infektionen eine Rolle zu spielen scheinen.
Welche Therapien werden aktuell angewendet?
Derzeit gibt es keine Heilung für RA, jedoch kann die Therapie einen Stillstand der Erkrankung herbeiführen.
Die Therapie der RA besteht hauptsächlich aus Medikamenten, Physio-Therapie und Operationen. Wobei in der medikamentösen Behandlung mehrere verschiedene entzündungshemmende Medikamente eingesetzt werden. Diese werden in kleine Moleküle und Biologika (u.a. monoklonale Antikörper) unterteilt. Während die kleinen Moleküle hauptsächlich oral verabreicht werden, müssen die Biologika per Injektion appliziert werden.
Die Anwendung dieser Verbindungen über den oralen und parenteralen Weg kann aufgrund der geringen Bioverfügbarkeit, des First-Pass-Effekts, der schmerzhaften Applikation und der Nebenwirkungen eingeschränkt sein.
Durch die Haut
Ein transdermales Abgabesystem ist eine gute Alternative, da es die Therapietreue verbessert, den First-Pass-Effekt umgeht, Belastungen und unangenehme Effekte auf den Verdauungstrakt vermeidet, die Dosierungshäufigkeit reduziert und vieles mehr. In Bezug auf Biologika können transdermale Abgabesysteme die schmerzhafte Anwendung über Kanülen vermeiden, Infektionen durch Kontamination verhindern und potenziell eine einfache Anwendung in Abwesenheit von medizinischem Fachpersonal ermöglichen.
Aufgrund der genannten Vorteile wurde in der Forschung die transdermale Anwendung von vielen RA-Wirkstoffen erfolgreich getestet.
Herausforderung Hautbarriere – Stratum corneum
Jedoch gibt es auch Herausforderungen bei dem transdermalen Weg. Die Hauptbarriere für Wirkstoffe ist die obere Schicht der Haut, die als Stratum corneum bezeichnet wird. Dieser Teil der Haut hat eine Barrierefunktion, um das Eindringen von schädlichen Substanzen in den Körper zu verhindern. Sie besteht aus mehreren Zellschichten mit unterschiedlichen chemischen Eigenschaften, die nicht einfach zu überwinden sind. Es gibt aber auch Strategien, diese Hürden zu umgehen, was sich in der Entwicklung der Generationen von transdermalen Verabreichungssystemen zeigt.
Transdermale Arzneimittelabgabesysteme:
• der ersten Generation:
TDDS der ersten Generation umfassen Verbindungen, die die „Lipinski 5er-Regel“ erfüllen. Diese Regel definiert physikochemische Voraussetzungen an einen Wirkstoff (z.B. Molekulargewicht), um den Transport durch die Haut vorherzusagen. Der Wirkstoff kann per Pflaster, Gel oder Spray aufgetragen werden. Die Einschränkung der TDDS der ersten Generation ist die begrenzte Anzahl von Wirkstoffmolekülen, die die „Lipinski-Regel“ erfüllen und damit die Hautbarriere überwinden können.
• der zweiten Generation:
Für die TDDS der zweiten Generation wurden Strategien entwickelt, um den Transport des Wirkstoffs durch das Stratum corneum zu erhöhen. Das Ziel ist die Hautanwendung von Wirkstoffmolekülen, die nicht der „Lipinski 5er-Regel“ folgen, um die transdermale Anwendung für mehr chemische Verbindungen zu ermöglichen. Zu den am häufigsten verwendeten Techniken in der RA-Therapie gehören Nanopartikel und/oder chemische Substanzen, die das Eindringen in die Haut verbessern.
Diese Maßnahmen verbessern das Eindringen in die Haut für mehrere kleine Moleküle, aber sie haben nur einen sehr geringen Einfluss auf den Transport von Biologika.
• der dritten Generation:
Die TDDS der dritten Generation greifen direkt in das Stratum corneum ein. Übliche Techniken sind die Elektroporation, die ultraschallvermittelte Wirkstoffabgabe und Mikronadeln. Bei den beiden erstgenannten ermöglichen Spannungsimpulse oder Ultraschallfrequenzen das Eindringen des Medikaments durch die Haut. Im Gegensatz dazu werden Mikronadeln, die den Wirkstoff enthalten, in das Stratum corneum eingebracht. Hierbei handelt es sich um eine neue Generation der schmerzfreien Applikation von großen Molekülen, die üblicherweise durch Nadelinjektion verabreicht werden.
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Quellen:
Qindeel M, Ullah MH, du-Din F, Ahmed N, Rehman A (2020). Recent trends, challenges and future outlook of transdermal drug delivery systems for rheumatoid arthritis therapy. J Control Release. 2020 327 (2020) 595-615.
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