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Arzneimittelforschung: der Mensch im Fokus

15.07.2016 | FoE Human & Biotechnology

Von Ulrike Keller

Wie designt man Tabletten, Pillen, Kapseln und Co. so, dass sie von Patientinnen und Patienten auch richtig eingenommen werden? Forschende an der TU Graz gehen auf Feldforschung…

Foto von unterschiedlichen Medikamentenverpackungen.

In den vergangenen 20 Jahren hat sich viel auf den Gebieten der Medizin und der Pharmazeutik getan: Hunderte neue Medikamente wurden zugelassen, die die Behandlung von akuten und chronischen Krankheiten effektiv verbessern. Wir beginnen, Krankheiten auf molekularer und genetischer Ebene detaillierter zu verstehen, und die personalisierte Medizin, bei der die Pharmakotherapie für die Patientinnen und Patienten maßgeschneidert wird, hält immer mehr Einzug in den medizinischen Alltag. Die durchschnittliche Lebenserwartung steigt von Jahr zu Jahr an, und mit ihr auch die Patientengruppe der älteren Menschen.

Diese Patientinnen und Patienten haben oft mehrere chronische Erkrankungen gleichzeitig, und sollten daher auch verschiedene Medikamente nehmen – eine meist komplexe und schwierige Aufgabe für ältere Patientinnen und Patienten: "Der zunehmenden Komplexität der Therapie stehen krankheitsbedingte Einschränkungen älterer Personen gegenüber, so dass sie gewisse für jüngere Menschen selbstverständliche sensomotorische Aufgaben - wie etwa das Öffnen einer Tablettenverpackung - nicht ohne fremde Hilfe schaffen können: In einer Studie waren 72 % der 120 älteren Versuchspersonen nicht in der Lage, die Verpackung zu öffnen", erklärt Sven Stegemann, der am Institut für Prozess und Partikeltechnik der TU Graz die Forschungsgruppe "Patientenzentrierte Medikamentenentwicklung und Produktionstechnologie" leitet. Hinzu kommen Schluckbeschwerden, eingeschränkte Seh- und Hörfähigkeit sowie Kognition, die zu einer schieren Überforderung mit der selbstständigen Handhabung der Arzneimittel führen können.

Während die Wirkstoffe immer effektiver werden, haben sich die Darreichungsformen und das Design von Tabletten und Verpackungen in den vergangenen Jahrzehnten kaum verändert.

Manche Patientinnen und Patienten sind täglich mit mehr als zehn verschiedenen Arzneimitteln konfrontiert, die sich alle in Größe, Form und Textur ähneln und daher leicht verwechselt oder falsch eingenommen werden. Häufig wird auch unterschätzt, dass die Zielsetzungen der rationalen und auf Lebensverlängerung ausgerichteten Arzneimitteltherapie im Gegensatz zu den persönlichen Lebenszielen der Patienten stehen, die eher auf das aktuelle Wohlbefinden und soziale Komponenten zielen. Das beste Medikament ist zwecklos, wenn es die Erwartungen des Patienten nicht erfüllt oder nicht richtig verstanden wird und deshalb falsch oder gar nicht eingenommen wird", so Sven Stegemann weiter. Dies kann schwerwiegende Folgen haben: Laut der amerikanischen Food and Drug Administration (FDA, behördliche Lebensmittelüberwachungs- und Arzneimittelzulassungsbehörde) sind Medikationsfehler Ursache von jährlich 7.000 Todesfällen allein in den USA.

Alternativen zu "one size fits all"

Genau hier setzt das Forschungsgebiet von Sven Stegemann, der seit 2014 eine Stiftungsprofessur an der TU Graz innehat, an. In Kooperation mit Forschungsgruppen an der Charité in Berlin, der RWTH Aachen und der Medizinischen Universität Graz möchte seine Gruppe an der TU Graz der "one size fits all"-Produktkonzeption der pharmazeutischen Industrie mit Grundlagenforschung und der Einbindung von Patientinnen und Patienten in den Entwicklungsprozess von Medikamenten gegensteuern.

Sven Stegemann bei der Arbeit in einem Labor der TU Graz.

In der Entwicklung patientenzentrierter Arzneimittel beschäftigt sich Sven Stegemann mit Oberflächen von Arzneimitteln, um deren Schluckbarkeit zu verbessern.

Um herauszufinden, wie Patientinnen und Patienten das Medikament anwenden, und so Medikamente entwickeln zu können, die ohne Schwierigkeiten und intuitiv richtig eingenommen werden, führt die Forschungsgruppe an der TU Graz verschiedene Studien mit Patientinnen und Patienten durch. "In einer Studie geben wir den Probanden Arzneimittel-Dummies, die sich in Form, Farbe, Haptik und Größe unterscheiden. Daraufhin erfassen wir, wie die Probanden diese annehmen und richtig zuordnen können, und können so auch Ableitungen für die Arzneimittelentwicklung machen. Zum Beispiel ist der Wiedererkennungseffekt einer Pille auch bei Dementen größer, wenn sie eingefärbt ist", so Sven Stegemann. Zudem testen die Probanden unterschiedliche Darreichungsformen auf ihre praktische Anwendbarkeit, etwa ob die Einnahme bei Schluckbeschwerden Probleme bereitet. "Das beste Arzneimittel ist jenes, das ohne Instruktionen auskommt und so intuitiv richtig angewendet wird wie ein Smartphone heute", fasst Sven Stegemann seine Zielsetzung zusammen. Die Erkenntnisse aus dieser Grundlagenforschung sollen zukünftig in Kooperationsprojekte im Bereich Arzneimittelentwicklung fließen.

 

An der TU Graz ist dieses Forschungsthema im Field of Expertise "Human & Biotechnology" verankert, einem von fünf strategischen Forschungsschwerpunkten.

Information

Die Stiftungsprofessur – eingerichtet von der TU Graz und Capsugel – ist in BioTechMed-Graz, den Verbund von TU Graz, Karl-Franzens-Universität Graz und Medizinische Universität Graz an der Schnittstelle von Mensch, Technik und Gesundheit eingebettet. Vor kurzem wurde das PatientcentricProductLab am Institut für Prozess- und Partikeltechnik der TU Graz eingerichtet, das als Forschungs- und Entwicklungslabor für patientenzentrierte Arzneimittelgestaltung und Herstellung fungiert.

Kontakt

Sven STEGEMANN
Univ.-Prof. Dr.phil.-nat.
Institut für Prozess- und Partikeltechnik
Inffeldgasse 13
8010 Graz
Tel.: +43 316 873 30422
sven.stegemannnoSpam@tugraz.at
http://ippt.tugraz.at/