Entwicklung eines neuaritgen Ansatzes zur Behandlung von Parodontitis

Projektidee und Zielstellung

Porphyromonas gingivalis ist das Key-Stone-Pathogen für die Ausbildung einer Parodontitis, eine der am häufigsten vorkommenden Infektionskrankheiten weltweit. Unbehandelt führt sie zum entzündlichen Abbau des Zahnfleisches und Zahnausfall bis hin zum Abbau des Kieferknochens. Die Inzidenz steigt aufgrund der Zunahme von Diabetespatienten, welche ein erheblich höheres Risiko für Parodontitis haben. Die Behandlung sieht momentan eine komplette Entfernung des vorhandenen Biofilms inklusive kommensaler und pathogener Bakterien vor. Die Nachbehandlung beruht auf Desinfektion oder Breitbandantibiotika. Dadurch kommt es zu teilweise erheblichen Nebenwirkungen, wie dem Verlust der Funktion des Darm-Mikrobioms und Ausbildungen von Resistenzen und zur schnelleren Rekolonisation der freigewordenen Bereiche durch die Pathogene. Am Fraunhofer IZI – Außenstelle Halle ist ein Wirkstoff entwickelt worden, der dazu im Gegensatz selektiv nur P. gingivalis abtötet und damit Raum für die Besiedlung durch kommensale Bakterien lässt. Aus dieser Entwicklung heraus erfolgte die Ausgründung der PerioTrap Pharmaceuticals GmbH Ende des Jahres 2018. Der entwickelte Wirkstoff muss nun lokal in den Zahntaschen appliziert werden, und zwar so, dass eine lange Wirksamkeit des Wirkstoffes durch eine Freisetzung über Wochen ermöglicht wird.

Herangehensweise

In enger Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IZI – Außenstelle Halle, dem Fraunhofer IMWS, der AG-Prof. Mäder (Pharmazie der MLU) und der PerioTrap Pharmaceuticals GmbH wird die Formulierung entwickelt und getestet. Dabei bündeln die Mitglieder des Teams die komplette Kompetenz für die Entwicklung der Formulierung und es kommt ihm die Erfahrung aus einem früheren CBS-Projekt (PERI) zugute. Hier gelang es, ein Breitbandantibiotikum so zu verpacken, dass es verglichen mit einem Konkurrenzprodukt in vitro doppelt so lange gegen P. gingivalis wirkte. Aufgrund dieses ersten Proof-of-concept wird eine Auswahl aus entsprechenden Polymeren und Extrusion sowie einer folgenden Beschichtung zu einer Formulierung für den neuartigen Wirkstoff führen. Es erfolgt dann die Charakterisierung des Freisetzungsverhalten und der biophysikalischen und physikochemischen Eigenschaften unter pharmazeutischen Gesichtspunkten und Qualitätsaspekten, gefolgt von eventuell notwendigen Optimierungszyklen.

Ergebnisse der Projektpartner

Das Ergebnis ist eine neuartige Formulierung eines hoch innovativen Wirkstoffes, die in präklinischen und klinischen Studien verwendet wird und später bei Zahnärzten zur Anwendung kommt. Als industrieller Projektpartner dient hier die PerioTrap Pharmaceuticals GmbH, die das komplette Produkt später auslizenzieren bzw. an Pharmafirmen veräußern wird.