Glukosylierung Neue Technologieplattform kann Wirkstoffe wirksamer und verträglicher machen

Bei pharmazeutischen Produkten sind Dosierung und Verträglichkeit neben der generellen Wirkung die Schlüssel zum Erfolg. Die Glykosylierung gibt neuen und bereits bekannten Wirkstoffen die Möglichkeit zur Optimierung.

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Freising – Glukosylierte Wirkstoffe gelten als neuartige und vielversprechende Darreichungsform für eine große Zahl von Wirkstoffen. Glukoside werden zunehmend durch Biotechnologie zugänglich; natürliche, meist aus Pflanzen gewonnene Glykoside werden dagegen schon lange pharmazeutisch genutzt. Auf der Basis einer Technologieplattform, zunächst für glykosidische gebundene und aktivierbare Düfte und Aromen, hat das deutsche Unternehmen 4Gene sich nun pharmazeutischen Themen zugewandt und eine skalierbare Methodik entwickelt, auch pharmazeutische Wirkstoffe zu glykosylieren.

Chancen für derartige Wirkstoffe sind eine bessere biologische Verfügbarkeit und optimierte Wirkdauer. Glukoside sind biologisch aktiv, werden auf der Haut, im Darm, und – je nach Darreichungsform – auch im Mund langsam gespalten und können so über einen längeren Zeitraum freigesetzt werden, was für die Wirkung und Verträglichkeit von Medikamenten wesentliche Vorteile bringen kann. Die vorhandene Technologieplattform des Unternehmens kann bereits mehr als 50 verschiedene Glukoside aus vielfältigen Substanzklassen liefern.

Dazu zählen unter anderem Mentholglukosid (mit stärker kühlender Wirkung auf der Haut, ohne störenden Mentholgeruch), Antibiotika bis hin zu Alkaloiden und Triterpenen. Aktuell befinden sich bereits mehrere pharmazeutische Wirkstoffe als Glukoside in der Entwicklung und Forschung, ein Verfahren zur Herstellung von Paracetamol-ß-D-Glukosid wurde durch 4Gene zum Patent angemeldet. In Zusammenarbeit mit einer amerikanischen Universität und einem dortigen Unternehmen werden zwei weitere Wirkstoffklassen bearbeitet, ein weiteres Herstellungsverfahren ist bereits in der Anmeldungsphase.

Die Wirksamkeit eines Stoffes hängt stark von seiner biologischen Verfügbarkeit ab. „Im Wesentlichen beruht dies im Fall von Wirkstoffglukosiden auf der besseren Wasserlöslichkeit und der Aktivierbarkeit dieser Prodrugs im Körper“, erklärt Dr. Thilo Fischer, Director Application Development & IP bei 4Gene. Als Prodrugs werden Arzneistoffe bezeichnet, die Patienten in inaktiver Form verabreicht werden. Erst durch Prozesse oder spezifische Stoffe im menschlichen Körper werden sie in den aktiven Wirkstoff umgewandelt.

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„Exakt diesen Mechanismus können wir mit Glukosiden erfüllen“, sagt Dr. Fischer. Prodrugs werden auch in der Krebstherapie eingesetzt, möglicherweise ergeben sich auch für solche Anwendungen Vorteile durch die Nutzung von Glukosiden. Der Freisetzungsmechanismus über Spaltung von Glukosiden kann auch zu einer günstigeren Pharmakokinetik führen, nämlich einer längeren Wirkdauer und Konzentration innerhalb der therapeutischen Breite. Im Falle des Paracetamol-ß-D-Glukosids ist beispielsweise die Umsetzung zum toxischen Chinonimin chemisch blockiert, solange es glukosyliert ist. Dies könnte genutzt werden, um Dosierung und therapeutische Breite optimal aufeinander abzustimmen.

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