Kontaktmaterialien pharmazeutischer Produkte sicher beurteilen

Forschungslaufzeit: 01.08.2021 bis 31.07.2024

Die Anforderungen an pharmazeutische Produkte sind sehr hoch. Sie müssen einen hochspezifischen positiven Effekt zeigen, ohne dabei durch Neben- und Wechselwirkungen der Gesundheit zu schaden. Ein pharmazeutisches Produkt ist allerdings nicht nur eine Summe seiner Wirkstoffe und Hilfsstoffe. Durch den Produktionsprozess, in dem es Kontakt zu den verschiedensten Teilen einer Produktionsanlage hat, als auch durch die Lagerung in der Endverpackung steht es potentiell im Austausch mit sich daraus lösenden chemischen Bestandteilen. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, auch sämtliche Kontaktmaterialien während der Produktion und Lagerung einer toxikologischen Beurteilung zu unterziehen.

Eine pinke Flüssigkeit wird in kleine Behälter abgefüllt

Diese Untersuchungen werden als Extractables/Leachables Studien mit Hilfe von chemischen Analysen durchgeführt. Eine weitere Verbesserung dieser toxikologischen Risikobewertung kann der Einsatz von Bioassays sein. Sie können die Reaktion eines komplexen Organismus auf einzelne Zellen (Bakterien oder humane Zelllinien) reduzieren und so Substanzgemische charakterisieren, ohne dass dabei eine Identifizierung der Einzelsubstanzen notwendig ist. Mit analytisch sensitiven Bioassays können so einzelne Substanzklassen ausgeschlossen werden und damit nicht nur die Produktsicherheit verbessert, sondern auch der Aufwand der toxikologischen Beurteilung verringert werden.

Dieses Projekt „PharmaTox - Anwendung von Bioassays in Extractables/Leachables Studien“ beschäftigt sich mit dem Endpunkt Genotoxizität (DNA-Schäden, Mutationen, Chromosomenschäden) bei dem durch seine schwerwiegenden Folgen (Tumorentstehung) besonders niedrige Grenzwerte gelten. Bisher bestehende Bioassays sind auf die Beurteilung von Reinsubstanzen optimiert und zeigen daher eine unzureichende analytische Sensitivität für komplexe Mischungen aus Extractables/Leachables Studien. Es sollen daher Assays durch genetische Modifikationen (Cell Tinkering) mithilfe von CRISPR/Cas9 und Missexpression so verbessert werden, dass sie möglichst niedrige Konzentrationen detektieren. Zusätzlich sollen bestehende 2D Zellkultursysteme in 3D übertragen werden. Basierend auf den Ergebnissen wird eine neue Teststrategie, bestehend aus chemischer Analyse kombiniert mit Bioassays entwickelt, um der Industrie Werkzeuge für eine verbesserte Risikoanalyse im Bereich Genotoxizität zu liefern und somit die Verbraucher*innen vor möglichen negativen Folgen zu schützen.

Forschungsziele

Integration von Bioassays in ein verbessertes Konzept zur Risikobewertung von Kontaktmaterialen pharmazeutischer Produkte inExtractables/LeachablesStudien
Etablierung neuartiger eukaryotischen Genotoxassays durch genetische Modifikationen
Entwicklung und Publikation von praxistauglichen Assays für die Industrie