Donnerstag, 09. Dezember 2021

Tolle Idee! Was wurde daraus? Medikamente über Kontaktlinsen verabreichen

Kontaktlinsen können nicht nur Sehschwächen ausgleichen, sondern sie könnten auch gezielt Medikamente freisetzen. An solchen Multifunktionslinsen tüftelt ein Team des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP. Doch bis zur Marktreife ist es noch ein weiter Weg.

Von Michael Stang | 26.10.2021

Ein Auge und eine Kontaktlinse
Ein Auge mit Kontaktlinse (dpa | unsplash | Dmitry Bayer)
Wer wegen einer Sehschwäche Kontaktlinsen trägt, kennt das Problem: Zwischen Auge und Augenlid wird ein Fremdkörper eingesetzt, der extrem stören kann. Rund 30 Prozent der Kontaktlinsenträger, so Ruben Rosencrantz vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP, leiden unter Reizungen und Störungen durch das Tragen von Kontaktlinsen. Viele behelfen sich mit Augentropfen, die die Hornhaut benetzen. Doch der Forschungsbereichsleiter in Potsdam will auf andere Weise Abhilfe schaffen.
Technologien der Zukunft (Symbolbild)
Digitale Kontaktlinse für Diabetiker - Blutzucker im Auge messen
Vor sieben Jahren startete eines der bekanntesten Gesundheitsprojekte des Google-Mutterkonzerns Alphabet: eine digitale Kontaktlinse für Menschen mit Diabetes. Damit sollte eine einfache und permanente Messung ermöglicht werden.
"Wir haben ein Projekt gestartet, zusammen mit Partnern aus Deutschland und Israel, in dem es darum geht, dass man quasi zwei Verbesserungen in Kontaktlinsen einbringt. Also eine Verbesserung ist, dass sie augenfreundlicher wird, dass man weniger Irritationen hat, weniger Störungen, Reizungen, wenn man Kontaktlinsen trägt. Und die andere Funktion ist, dass man die Kontaktlinsen nutzen kann, um aus diesen heraus Medikamente freizusetzen."

Weniger Reizungen beim Tragen der Linsen

Wenn man Medikamente über Augentropfen verabreicht, verbleiben nur rund fünf Prozent des Wirkstoffs wirklich im Auge. Der Rest wird binnen weniger Minuten durch die Tränenflüssigkeit herausgeschleust. Um diese Zeit zu verlängern, hat eine Firma aus Israel, die bei dem Projektkonsortium dabei ist, eine neuartige Kontaktlinse entwickelt. Diese verfügt über einen kleinen Löcherkranz, in dem sich Flüssigkeit sammelt. Dadurch wird die Kontaktzeit von Augentropfen auf 20 Minuten verlängert. Ziel beim Projektstart 2018 war aber eine deutlich länger anhaltende Wirkung von Medikamenten fürs Auge.
"Einmal ist es die Behandlung von Grünem Star oder Glaukom oder erhöhter Augeninnendruck, also Medikamente, die quasi den Augeninnendruck senken und den Grünen Star bekämpfen. Und das andere ist ein Antibiotikum, was häufig in der Augenheilkunde eingesetzt wird bei bakteriellen Infektionen vom Auge."

Kontaktlinsen mit eingebetteten Medikamenten

Die Augenoberfläche ist von Natur her mit einer sehr gleitfähigen Beschichtung aus verschiedenen Zuckermolekülen ausgestattet. Am Fraunhofer Institut forscht das Team um Ruben Rosencrantz daher an einer Beschichtung der Kontaktlinsen mit so genannten Glykopolymeren, das sind Kunststoffmoleküle, die ähnlich geschmeidig sind wie die natürlichen Zucker. Mit ihrer Hilfe, so die Hoffnung, ließe sich der Tragekomfort von Kontaktlinsen steigern. Parallel dazu entwickeln die Partner aus Israel spezielle Liposome, also kleine Fettkapseln, die an der Innenseite der Kontaktlinsen eingebaut werden und Medikamente enthalten.
"Unser Ansatz war jetzt, dass wir diese Liposome nutzen, unsere Partner dort die Medikamente verkapseln. Diese Liposome müssen natürlich eine gewisse Stabilität haben, die sollen nicht sofort aufgehen, weil es soll ja über die Zeit hinweg freigesetzt werden. Und dann schließlich müssen diese beiden Systeme zusammengebracht werden, nämlich die Glykopolymere und die Liposomen und dann fungieren die Glykopolymere einerseits zur Verringerung von möglichen Irritationen oder Reibungseffekten, aber andererseits auch als eine Art Bett für die Liposome."
Das Bundesforschungsministerium fördert die Entwicklung der Kontaktlinsen, die Medikamente verabreichen, mit einer Million Euro. Eine große Herausforderung sei, so Ruben Rosencrantz, dass die medizinisch aktive Beschichtung nicht utopisch teuer sein dürfe, da sich die Linsen sonst später nicht verkaufen würden. Einen Weg, die Glykopolymere kostengünstig im großen Stil herzustellen, haben die Gruppen aus Deutschland und Israel noch nicht gefunden.
"Der Stand der Dinge ist, dass wir die verschiedenen Polymere so weit entwickelt haben, dass gezeigt wurde, dass man tatsächlich mit denen auch eine Beschichtung aufbauen kann, dass die kompatibel sind mit Liposomen und, dass mit den Liposomen auch Wirkstoffe eingekapselt werden können."

Regelmäßige Medikamentengabe über das Auge

Verzögerungen durch die Corona-Pandemie führten dazu, dass das Projekt nicht wie ursprünglich geplant im Sommer 2021 abgeschlossen werden konnte, sondern verlängert wurde. Ziel sei jetzt, den Demonstrator bis Ende des Jahres fertigzustellen, sagt Ruben Rosencrantz: Eine Art Prototyp-Kontaktlinse, mit der dann physikalische und medizinische Tests durchgeführt werden können. Am Ende könnten dann Kontaktlinsen stehen, die besser verträglich sind als heutige Linsen und bei Bedarf regelmäßig Medikamente an das Auge abgeben.
"Ziel wäre tatsächlich im Bereich von Tagen, wenn nicht sogar Wochen. Aber von Wochen muss ich sagen sind wir, glaube ich, noch relativ weit entfernt. Und das werden wir auch nicht im Rahmen dieser Projektlaufzeit schaffen."