Bisphosphonate (BP)-Medikamente sind eine gängige Behandlungsstrategie zur Bekämpfung kalziumbedingter Stoffwechselstörungen, wobei Osteoporose die bekannteste ist. Diese Medikamente bieten mehrere Vorteile, sind jedoch mit Nebenwirkungen verbunden. Ein Ansatz zur Minderung dieser Probleme ist der Einsatz kontrollierter Liefer- und Freigabesysteme.
In einem neuen gemeinsamen Artikel präsentierten Wissenschaftler der Universität Kreta und der Universität Ostfinnland die kontrollierten Freisetzungsprofile von 15 Bisphosphonat-Arzneimitteln sowie kinetische und toxikologische Daten.
Es wurde festgestellt, dass die Identität jedes Arzneimittels und seine Strukturmerkmale im festen Zustand das Profil der kontrollierten Freisetzung in der simulierten Magenflüssigkeit bestimmen. Basierend auf den Ergebnissen könnte es möglich sein, sicherere Bisphosphonat-Medikamente zu entwickeln, die keine Nebenwirkungen haben. Die Ergebnisse wurden veröffentlicht in ACS Angewandte Biomaterialien.
Im Jahr 2005 trafen sich der leitende Forscher Petri Turhanen von der UEF School of Pharmacy und Professor Konstantinos Demadis von der UoC-Abteilung für Chemie zum ersten Mal durch Professor Jouko Vepsäläinen. Professor Demadis hatte eine Forschungsidee im Zusammenhang mit Phosphocitrat (PC).
PC ist ein wichtiges Biomolekül, das in Säugetierzellen vorkommt, seine chemischen Synthesemethoden waren damals jedoch sehr begrenzt. Die Idee einer neuen Methode zur PC-Synthese wurde in die Tat umgesetzt und zwei Jahre später wurde eine neuartige Methode zur PC-Synthese verwirklicht und veröffentlicht.
Später wandte sich die Zusammenarbeit dem Bereich der BP-Chemie zu. „Hier in Kuopio verfügen wir über eine sehr starke Expertise in der Synthese verschiedener Arten von BPs und Derivaten, während Professor Demadis und seine Gruppe Experten auf dem Gebiet der Kristalltechnik, des MOF-Designs, der Synthese und der Charakterisierung sind. Die Idee von Professor Demadis war „geeignete Arzneimittelverabreichungsplattformen zu entwerfen und herzustellen, die in der Lage sind, die kontrollierte Freisetzung von BP zu demonstrieren und so die Nebenwirkungen von BP zu lindern“, sagt Turhanen.
Solche Systeme wurden Realität und konzentrierten sich auf Wirkstoffwirte wie Kieselgele, Laponitgele und vor allem auf Koordinationspolymere (mit biokompatiblen Metallen), in denen der BP-Wirkstoff ein integraler Bestandteil ihrer Struktur ist.
Die erste gemeinsame Veröffentlichung zur kontrollierten Freisetzung von BPs aus Kieselgelen war veröffentlicht im Jahr 2017 und war der Beginn einer intensiveren und kreativeren Zusammenarbeit. Darüber hinaus hat die Zusammenarbeit zu gemeinsamen Veröffentlichungen und zwei Ph.D.-Studien geführt. Unter anderem Abschlussarbeiten und sechs Masterarbeiten.
Internationale Kooperationen sind für den Fortschritt der Wissenschaft sehr wichtig, doch eine derart dauerhafte und produktive Zusammenarbeit ist selten. Den Forschern zufolge stehen noch weitere gemeinsame Arbeiten an.
Mehr Informationen:
Maria Vassaki et al., Strukturelle Diversität in antiosteolytischen Bisphosphonaten: Entschlüsselung von Struktur-Aktivitäts-Trends in Phänomenen mit kontrollierter Freisetzung über einen langen Zeitraum, ACS Angewandte Biomaterialien (2023). DOI: 10.1021/acsabm.3c00770