Mikropartikel sollten Mehrfachimpfungen mit einer Injektion ermöglichen

Cambridge – US-Bioingenieure haben Mikropartikel entwickelt, die nach der Injektion in den Körper Arzneimittel oder Impfstoffe zu mehreren vorher festgelegten Zeitpunkten freisetzen. Erste tierexperimentelle Studien in Science (2017; 357: 1138-1142) zeigen, dass die Mikropartikel Mehrfachimpfungen mit einer Injektion ermöglichen.

Mit jeder neuen Impfung wird der Impfkalender von Kindern voller. Die meisten Termine sind mit Tränen verbunden, da Impfstoffe häufig durch eine Injektion verabreicht werden. Die meisten Impfungen müssen wiederholt werden, da erst nach der Boosterung der volle Impfschutz erreicht wird. Die Bill and Melinda Gates Foundation, die Impfungen in ärmeren Ländern fördert, hat das Massachusetts Institute of Technology (MIT) beauftragt, nach Wegen zu suchen, wie der Impfkalender entschlackt werden kann.

Die Lösung, die Robert Langer und Ana Jaklenec vom Koch Institute for Integrative Cancer Research vorschlagen, besteht aus kleinen Mikropartikeln, die die Impfstoffe in mikroskopisch kleinen Kapseln aus Polylactid-co-Glycolid (PLGA) verpacken. Es handelt sich um ein Polyester aus D,L-Milchsäure und Glycolsäure, das im menschlichen Körper langsam abgebaut wird. Die Stärke der Kapselwand bestimmt dann, zu welchem Zeitpunkt der Inhalt freigesetzt werden kann.

Die Mikropartikel haben eine Größe von etwa einem Zehntel Millimeter, so dass sie mit einer geeigneten Injektionsnadel appliziert werden könnten. Es handelt sich um kleine Kapseln, die nach dem Füllen mit einem Deckel versiegelt werden – vergleichbar mit den Pads von Kaffeemaschinen, nur sehr viel kleiner.

Um die Mikropartikel herzustellen, mussten die Forscher ein eigenes Verfahren entwickeln, dass sie als SEAL (StampEd Assembly of polymer Layers) bezeichnen. Laborversuche mit dem inaktivierten Polio-Impfstoff (IPV) zeigen, dass die kurze Wärmeeinwirkung, die zum Versiegeln der Kapseln notwendig ist (42 Grad für 60 Sekunden) die empfindlichen Impfstoffe nicht beschädigt haben.

Nach der Impfung von Mäusen mit Ovalbumin kam es wie vorgesehen nach sieben, 14 und 21 Tagen zu einer stoßförmigen Freisetzung des Kapselinhalts in einer Menge, die eine Immunreaktion auslöste. Neben Impfstoffen könnten laut Langer auch Medika­mente oder andere Substanzen in den Kapseln verpackt werden. Derzeit werden die Kapseln mit weiteren Impfstoffen getestet. Klinische Studien sind derzeit noch nicht geplant.

rme