Innovative Hautpflaster können eine langfristige Empfängnisverhütung bieten
Forscher haben eine neue Technologie entwickelt, die es Frauen bald ermöglichen könnte, „langwirksame Verhütungsmittel“ in Sekundenschnelle selbst zu verabreichen.
Mehr als 60 Prozent der Frauen im gebärfähigen Alter in den USA wenden nach neuesten Schätzungen der Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC) Verhütungsmittel an.
Die beliebtesten Verhütungsmethoden sind die Pille mit 28 Prozent der Frauen und die Sterilisation der Frauen mit 27 Prozent.
Die Antibabypille ist kurzfristig wirksam, aber immer mehr Frauen entscheiden sich für langwirksame Methoden wie Intrauterinpessare und Implantate.
Gegenwärtig erfordern solche langwirksamen Verhütungsmittel eine medizinische Fachkraft, um sie zu verabreichen, aber neue Forschungsergebnisse können die Vorteile einer langwirksamen Empfängnisverhütung in einer viel zugänglicheren Form bringen.
Forscher unter der Leitung von Wei Li, einem Postdoktoranden am Georgia Institute of Technology in Atlanta, entwickelten eine innovative Technologie, die das Verhütungsmittel Levonorgestrel über ein Mikronadel-Hautpflaster abgibt.
Mark Prausnitz, Professor der Regenten an der School of Chemical and Biomolecular Engineering der Georgia Tech, ist der entsprechende Autor des Papiers, das sie in der Zeitschrift veröffentlicht haben Naturbiomedizintechnik.
Erstellen des Patches und wie es funktioniert
Für ihre Verhütungsmethode verwendeten Li und Kollegen die Mikronadel-Hautpflastertechnologie, die Wissenschaftler bereits für die Verabreichung von Impfstoffen entwickelt haben.
Das Pflaster enthält arzneimittelhaltige mikroskopische Nadeln, die abbrechen, nachdem eine Person das Pflaster einige Sekunden lang angewendet hat. Die winzigen Nadeln bleiben dann direkt unter der Haut und setzen das Medikament frei.
Li und Kollegen formten mikroskopisch kleine Luftblasen in die Oberseite der Nadeln, damit sie brechen konnten. Die Mikronadeln sind nach dieser Modifikation stark genug, damit eine Person unter die Haut drücken kann, bleiben aber schwach genug, um zu brechen, wenn sie das Pflaster zur Seite verschieben.
Nachdem sich die winzigen Nadeln unter der Haut befinden, setzen sie das Hormon Levonorgestrel frei, das den Kreislauf der Frauen stört. Die Tatsache, dass die Nadeln aus biologisch abbaubaren Polymeren bestehen, hilft bei der Freisetzung des Hormons.
Insbesondere entwarfen Li und Kollegen die winzigen Nadeln aus einer Mischung biologisch abbaubarer Polymere wie Polymilchsäure-Co-Glykolsäure und Polymilchsäure. Diese Säuren kommen natürlich im Körper vor, erklären die Forscher, und Ärzte verwenden die Polymere routinemäßig in resorbierbaren chirurgischen Nähten.
Der Co-Autor der Studie, Steven Schwendeman, der Ara Paul-Professor und Vorsitzende des Department of Pharmaceutical Sciences an der Universität von Michigan in Ann Arbor, erklärt den Polymerauswahlprozess.
„Wir wählen Polymermaterialien aus, um bestimmte Designziele wie Mikronadelfestigkeit, Biokompatibilität, biologische Abbaubarkeit und Wirkstofffreisetzungszeit sowie Formulierungsstabilität zu erreichen“, sagt er.
"Unser Team verarbeitet das Polymer dann zu Mikronadeln, indem es das Polymer und das Arzneimittel in einem organischen Lösungsmittel löst, die Form formt und dann das Lösungsmittel abtrocknet, um die Mikronadeln herzustellen."
„Wenn die Polymermatrix auf diese Weise gebildet wird, kann sie beim Einbringen in den Körper über Wochen oder Monate langsam und sicher Verhütungshormon freisetzen“, schließt Prof. Schwendeman.
Wenden Sie den Patch einmal im Monat an
Die Forscher testeten das Pflaster erfolgreich an Ratten, was bedeutete, dass die Konzentration von Levonorgestrel, die sie über das Hautpflaster an die Nagetiere abgaben, über der Schwelle blieb, von der sie wussten, dass sie beim Menschen eine empfängnisverhütende Wirkung hatte.
Die Wissenschaftler sind sich jedoch der Herausforderungen bewusst, die die Umsetzung dieser Erkenntnisse in den Menschen mit sich bringt.
„Wir wissen noch nicht, wie die empfängnisverhütenden Mikronadelpflaster beim Menschen wirken würden“, sagt Prof. Prausnitz. "[B] Da Mikronadeln per Definition klein sind, gibt es Grenzen, wie viel Medikament in ein Mikronadelpflaster eingebaut werden kann."
Der Forscher fügt jedoch hinzu, dass Patches, die die empfohlene Dosis des Arzneimittels liefern könnten, bereits verfügbar sind, obwohl die Wissenschaftler sie noch nicht getestet haben.
„Da wir ein gut etabliertes Verhütungshormon verwenden, sind wir optimistisch, dass das Pflaster ein wirksames Verhütungsmittel sein wird. Wir erwarten auch, dass mögliche Hautreizungen am Ort der Patch-Anwendung minimal sind, aber diese Erwartungen müssen in klinischen Studien überprüft werden. “
„Es besteht großes Interesse daran, mehr Optionen für langwirksame Verhütungsmittel bereitzustellen“, fährt Prof. Prausnitz fort.
"Unser Ziel ist es, dass Frauen in der Lage sind, langwirksame Verhütungsmittel mit dem Mikronadelpflaster selbst zu verabreichen, das nur einmal im Monat 5 Sekunden lang auf die Haut aufgetragen wird."
Prof. Mark Prausnitz
