TBC: Nanopartikel bringen Antibiotika in Lunge

Neue Nanocarrier enthalten Bedaquilin mit Wirkstoffgehalt von 69 oder BTZ-043 mit 99 Prozent

Lungenschnitt einer "TBC-Maus": in Rot die neuen Wirkstoff-Nanopartikel (Foto: kit.edu)

Karlsruhe (pte028/20.06.2023/12:30)

Forscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Nanopartikel gegen Tuberkulose (TBC) entwickelt, die künftig neue Antibiotika direkt in die Lunge transportieren könnten. Tenside sorgen dafür, dass sich die hoch fettlöslichen Antibiotika in Wasser fein verteilen und inhalieren lassen. Erste Tests am Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum zeigen die hohe Wirksamkeit und gute Verträglichkeit der Antibiotika-Nanocarrier.

Gezielt und hochdosiert

"Wir haben schon einige Nanocarrier für den Transport von Antibiotika gegen die TBC-Erreger in Mäusen getestet, aber erst die neuen KIT-Nanocarrier haben mich davon überzeugt, dass es möglich ist, gezielt und hochdosiert Antibiotika in die TBC-Herde der Lunge zu bringen, ohne dabei andere Organe in Mitleidenschaft zu ziehen", sagt Ulrich E. Schaible, Direktor des Forschungszentrums Borstel, Leibniz Lungenzentrum.

Der Antibiotikumgehalt der neuen Nanopartikel beträgt bis zu 99 Prozent des Gesamtgewichts der Partikel. Bisher waren höchstens zehn Prozent möglich, betonen die Forscher. Die am KIT entwickelten Nanocarrier lassen sich in Wasser dispergieren, also fein verteilen, und als Aerosol tief in der Lunge verabreichen. Details sind in "ACS Nano" nachlesbar.

Gegen biologische Barrieren

Die zum Inhalieren bestimmten amorphen Nanopartikel enthalten das Antibiotikum Bedaquilin mit einem Wirkstoffgehalt von 69 Prozent oder das Antibiotikum BTZ-043 mit einem Wirkstoffgehalt von 99 Prozent. Beide wirken auch gegen multiresistente TBC-Bakterien. Dispersionen mit 4,1 Milligramm Bedaquilin pro Milliliter oder 4,2 Milligramm BTZ-043 pro Milliliter bleiben über mehrere Wochen stabil.

Bei Tests an Mäusen haben die Nanopartikel-Dispersionen eine um 50 Prozent höhere Wirksamkeit als herkömmliche BTZ-043-Lösungen zur pulmonalen Inhalation gezeigt. Die Nanocarrier überwinden die verschiedenen biologischen Barrieren gut. In Tests waren sie in hohen Mengen in der Lunge, aber nicht in Leber und Milz nachzuweisen, heißt es.

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