Implantierter Chip soll Medikament automatisch abgeben

[velvet]

Patienten der Knochenkrankheit vergessen die Einnahme ihrer Arznei oft. Ein Mikrochip soll ferngesteuert Medikamente abgeben.


Der Chip im Größenvergleich zum menschlichen Fingernagel und wie er im Körper implantiert werden würde
Foto: picture alliance / dpa/dpa
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CAMBRIDGE/VANCOUVER. Das Prinzip ist ein bisschen wie bei einem Hormon-Implantat, das Frauen zur Empfängnisverhütung dauerhaft eingesetzt wird und sie so nicht mehr an die Einnahme der Pille denken müssen. Forscher haben erstmals einen Mikrochip bei Osteoporose-Patientinnen getestet, der über Fernsteuerung Medikamente im Körper freisetzt. Wie das Team um Robert Langer vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge (USA) berichtet, war die Wirkung des Medikaments aus dem Chip vergleichbar mit der Wirkung des Mittels nach dem Spritzen. Die Studie wird im Journal „Science Translational Medicine“ und auf der Wissenschaftstagung AAAS in Vancouver (Kanada) vorgestellt.

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Kurven statt Knochen
   
Sieben Frauen im Alter von 65 bis 70 Jahren hatten den Chip für mehr als 100 Tage unter die Haut implantiert bekommen. An 20 Tagen erhielten sie per Knopfdruck eine Form von Parathormon, heißt es in der Studie. Dieser Wirkstoff muss für gewöhnlich täglich unter die Haut gespritzt und im Kühlschrank aufbewahrt werden. Das Parathormon wird von gesunden Menschen in den Nebenschilddrüsen gebildet, es erhöht die Kalzium-Konzentration im Blut.

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Langers Team und der Hersteller hoffen, dass solche Chips auch bei anderen Krankheiten eingesetzt werden könnten, beispielsweise bei chronischen Erkrankungen wie Multiple Sklerose, chronischen Schmerzen und Herzerkrankungen. Auch Mikrochips mit mehreren Medikamenten seien denkbar. Man könne sozusagen „eine Apotheke auf dem Chip“ tragen, wird Langer in einer Mitteilung des MIT zitiert.

Osteoporose betrifft vor allem Frauen in den Wechseljahren. Es kommt zum Knochenschwund mit der Gefahr, leichter einen Bruch zu erleiden. Als Therapie stehen unter anderen Vitamin D, Kalzium und Bisphosphonate zur Verfügung, die den Abbau des Knochens aufhalten sollen. Parathormon-Formen wie das nun getestete Teriparatid fördern den Knochenaufbau.

„Die Behandlung mit Parathormon ist vergleichsweise teuer und wird in Deutschland in der Regel erst eingesetzt, wenn die anderen gängigen Osteoporosetherapien nicht gefruchtet haben“, sagte Prof. Michael Amling, Sprecher einer Osteoporose-Forschungsgruppe der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Darüber hinaus dürfe die Therapie mit Teriparatid bislang nur maximal zwei Jahre genutzt werden. In Deutschland werden laut Amling derzeit nur wenige Prozent der Erkrankten damit behandelt. Schätzungen zufolge haben hierzulande etwa acht Millionen Menschen Osteoporose.

Langer arbeitete für die Studie mit dem Hersteller Microchips aus Waltham (USA) zusammen. Acht Frauen in Dänemark bekamen den Chip unter die Bauchhaut eingesetzt, bei einer Frau funktionierte die Technik nicht. Das Medikament wurde in kleinen Reservoiren aufbewahrt, die von einer hauchdünnen Schicht bedeckt waren. Über ein Signal wurden einzelne Fächer geöffnet, Parathormon gelangte in den Körper.

Weil sich zuvor in Tierversuchen herausgestellt hatte, dass sich eine Gewebskapsel um den Chip bildete, wollten die Wissenschaftler auch testen, ob genug Parathormon hinausdringen kann. Acht Wochen wartete das Team deshalb nach der Implantation des Chips, damit dieser von Gewebe umwachsen werden konnte. Dann erst begannen die Forscher mit der täglichen Medikamentengabe. Nachdem diese gestoppt wurde, bekamen die Frauen Parathormon gespritzt, um Vergleichswerte zu haben. Dies geschah auch, nachdem ihnen der Chip wieder entfernt wurde.

Die Vergleiche der Blutwerte hätten gezeigt, dass beide Verabreichungsformen gleich wirksam waren, heißt es in der Studie. Nach der Entfernung des Minigeräts stellte sich heraus, dass sich der überwiegende Teil der Reservoire geöffnet hatte, aber nicht alle. Langer und Kollegen sehen beim Mikrochip den Vorteil, dass Patienten ihr Medikament nicht vergessen und sich nicht täglich zum Spritzen überwinden müssen. Die Entwickler des Chips hoffen, in etwa fünf Jahren eine Variante für die Allgemeinheit anbieten zu können. Angestrebt sind 400 Medikamenten-Dosen pro Chip.

„Osteoporose ist eine stille Krankheit, die nicht wehtut und oft erst nach einem Knochenbruch auffällt“, sagte Amling vom Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf. Positive Auswirkungen eines Medikaments würden von den Patienten nicht direkt bemerkt, Medikamente daher öfter mal vergessen. Er halte den Chip für innovativ, Patienten mit anderen „stillen Krankheiten“ wie Bluthochdruck könnten in fernerer Zukunft auch von ihm profitieren, sagte Amling. Geprüft werden müsse noch, ob sich das Gewebe um solch einen Chip nicht auf Dauer infiziere.