Biofarmaceutische analyse van bioerodeerbare oculaire inserten opgeladen met proteïnen

Zit er iets in mijn oog?

Iedereen kent wel de klassieke oogdruppels of -zalven uit de apotheek. Producten die je je herinnert uit je kindertijd, of die je grootouders misschien nu dagelijks moeten gebruiken. De producten inbrengen is nooit een leuke ervaring. Als kind had je hier al een hekel aan en ook voor ouderen is dit erg vervelend. Bovendien bleef het nooit bij een enkele toediening, maar moeten de preparaten steeds meermaals per dag worden aangewend. Wat is hier nu eigenlijk de reden voor? Is er geen manier om een simpel oogpreparaat te maken dat slechts eenmaal per dag dient te worden ingebracht?

Het oog als beschermer

Het is zo dat het oog een complex en gevoelig orgaan is. Het wordt opgebouwd uit verschillende lagen die essentieel zijn voor zijn functie en die ervoor zorgen dat je deze tekst kan lezen. Tegelijk biedt de complexe structuur bescherming tegen schadelijke stoffen uit de omgeving door hun opname in het oog te verhinderen. Aangezien ook geneesmiddelen lichaamsvreemde moleculen zijn, wordt ook hun opname tegengegaan. Naast deze passieve vorm van bescherming, weet het oog ook op een reflexmatige wijze schade te voorkomen. Probeer maar eens zo dicht als je kan met je vinger tot bij je oog te geraken. Je zal onmiddellijk beginnen knipperen om het contact te mijden. Indien je toch je oog aanraakt, zal dit irriteren, zullen je ogen beginnen tranen en zal je overvloedig gaan knipperen. Dit alles maakt de opname van geneesmiddelen in het oog er niet gemakkelijker op, aangezien ze kort na het inbrengen snel worden verwijderd.

Instabiele geneesmiddelen

Naast de anatomie, zorgen de actieve bestanddelen in oogpreparaten ook soms voor problemen. Ze zijn niet altijd stabiel waardoor tijdens het productieproces contact met lucht moet worden vermeden, geen hoge temperaturen mogen worden gegenereerd en een mengproces uitgesloten is. Een goed voorbeeld van dergelijke instabiele bestanddelen zijn eiwitten, zoals recent worden gebruikt onder de vorm van injecties. Patiënten die gebruik maken van deze therapie, vooral ouderen, moeten op regelmatige tijdstippen een injectie in het oog laten uitvoeren om niet aan zichtverlies te lijden. De gedachte alleen al is onaangenaam, maar het is een maandelijks terugkerend probleem waarmee vele ouderen moeten afrekenen.

Ooginserten voor continue geneesmiddelvrijgave

Naast de klassieke oogdruppels of -zalven, bestaan er echter nog andere preparaten. Deze preparaten hebben allemaal het doel om de frequente toediening van een geneesmiddel in het oog te verminderen door een betere opname van het actief bestanddeel tot stand te brengen. Een voorbeeld hiervan zijn ooginserten, kleine (4 mm x 2 mm x 1 mm) halfvaste preparaten die je in je onderste ooglidzak moet inbrengen (Figuur 1, bijlage). Ze geven continu een hoeveelheid geneesmiddel af en moeten, afhankelijk van hun samenstelling, al dan niet verwijderd worden. Tot op heden bestond er echter nog geen productieproces voor deze preparaten waarbij blootstelling aan lucht of hoge temperaturen vermeden wordt, of geen mengproces aan te pas komt. Bij de klassieke bereidingsmethode voegt men, ruwweg gezegd, alle stoffen samen in een mengvat voorzien van water. Dit water wordt verwarmd tot een hoge temperatuur terwijl het geheel continu wordt gemengd.

Diffusie als oplossing

Om ooginserten te maken volgens een methode die ook de verwerking van instabiele geneesmiddelen toelaat, werd een creatieve oplossing bedacht en uitgewerkt in de scriptie. Het principe is simpel. Neem een glas water en voeg hier een druppel van een gekleurde vloeistof aan toe. Geleidelijk aan zal de druppel zich verder verspreiden en het water van een andere kleur voorzien: een proces dat diffusie wordt genoemd. Gezien hun halfvaste eigenschap, kan dit proces ook worden toegepast bij de bereidingsmethode van ooginserten. Zo werd er eerst een ooginsert gemaakt zonder geneesmiddel in. Vervolgens werd hieraan een hoeveelheid vloeistof toegevoegd dat een geneesmiddel bevat, zodat het geneesmiddel zich doorheen het ooginsert kan verspreiden. De inserten zijn niet vloeibaar, waardoor het proces meer tijd in beslag neemt dan enkele minuten zoals in het voorgaande experiment met het glas water. In de scriptie werd hiernaast ook gezocht naar de ideale combinatie van parameters voor een trage, maar continue vrijstelling van het geneesmiddel uit het oogpreparaat. Dit onderzoek werd uitgevoerd met drie moleculen met een verschillende grootte. Voor twee van de drie moleculen kon een geslaagd ooginsert geproduceerd worden dat aan deze eisen voldoet.

Het opwarmen tot een hoge temperatuur, nodig voor de bereiding van het ooginsert, vindt met deze methode niet meer plaats in aanwezigheid van het geneesmiddel. Omdat het proces is gebaseerd op diffusie komt hier ook geen mengproces aan te pas. Blootstelling aan de lucht kan bovendien worden vermeden door het insert in zijn eindverpakking te plaatsen. Na toediening van de vloeistof, voorzien van geneesmiddel, kan de eindverpakking onmiddellijk worden afgesloten.

Toekomst?

Meerdere experimenten zijn nodig, maar het ziet er naar uit dat ooginserten in de toekomst frequent kunnen worden gebruikt. De oogdruppels en -zalven die je als kind kende, kunnen worden vervangen door een klein flexibel preparaat dat een continue vrijgave van een geneesmiddel kan verwezenlijken. Ook voor ouderen zal dit veel soelaas betekenen, aangezien dit de maandelijkse ooginjecties mogelijks overbodig maakt. Het enige wat nog rest, is het inbrengen van een klein insert dat zich voor een langere periode in je oog bevindt.