Sicherheitsbewertung von Lipid-DNA-Nanopartikeln für die Verabreichung von okularen Arzneimitteln

Abstract

Derzeit werden Infektionen des anterioren Segments mit topisch applizierten Augentropfen behandelt. Ihre Bioverfügbarkeit (unter 5%) ist aufgrund verschiedener Faktoren stark limitiert, wie beispielsweise dem Lidschlag, dem Tränenfilm sowie der Permeabilität von Kornea und Konjunktiva. Dies führt zu einer hohen Dosierung und häufigen Tropffrequenz, um eine ausreichende Wirkstoffkonzentration im Auge zu erzielen, was oftmals unerwünschte Nebenwirkungen induziert. Aus diesem Grund wurde ein System zur Medikamentenabgabe für die Therapie von Vorderabschnittserkrankungen des Auges entwickelt. Dieses basiert auf der Grundlage der Nanotechnologie. Die neu entwickelten NP bestehen aus körpereigenen Materialien, Lipiden und DNA. Ziel dieser Arbeit war es, eine mögliche Zytotoxizität dieser neu entwickelten Medikamententrägersysteme auf DNA-Basis auszuschließen. Zunächst wurde der Einfluss der reinen NP (ssU4T-NP, dsU4T-NP) in verschiedenen in vitro-Testreihen auf die Parameter Zellviabilität, Zellzahl und Apoptose-Induktion sowie Veränderungen der Expression inflammatorischer Gene hin bewertet. Im Anschluss erfolgte eine Überprüfung der NP im Tiermodell mit dem Ziel, eine akute lokale Toxizität auszuschließen. Weiterhin wurden die NP mithilfe einer adaptiven Bindung mit einem in der Ophthalmologie häufig verwendeten Antibiotikum (Kanamycin) beladen. In einem zweiten Versuchsdurchlauf erfolgte eine Bewertung der Biokompatibilität anhand der zuvor durchgeführten Studien unter Verwendung der mit Kanamycin beladenen NP (U4T-Kan-NP), da die Aptamerverbindung zu Veränderungen der NP führt.