Innovative platform technologies for stabilization and controlled release of proteins from polymer depots

Langzame afgifte therapeutische eiwitten uit polymeermatrice

Therapeutische eiwitten voor de behandeling van ziekten worden steeds interessanter. Injecteerbare depotpreparaten op basis van een polymeer waaruit een eiwit over een langere tijd wordt afgegeven vormen een aantrekkelijk alternatief voor de injecties die nu vaak frequent toegediend moeten worden. Milica Stanković heeft het samenspel beschreven tussen eigenschappen van polymeren en eiwitten die belangrijk zijn voor de ontwikkeling van een platformtechnologie voor een succesvolle stabilisatie, incorporatie en gereguleerde afgifte van eiwitten. Smelt-extrusie (hot melt extrusion, HME) is een technologie die vaak toegepast wordt voor de bereiding van polymeermatrices met gereguleerde afgifte van geneesmiddelen. Deze technologie is echter nog nauwelijks onderzocht voor de gereguleerde afgifte van eiwitten. Vanwege de gevoeligheid van deze macromoleculen kan HME leiden tot degradatie. Het doel van de studie van Stanković  was de stabilisatie van eiwitten te onderzoeken tijdens en na incorporatie in polymeermatrices door middel van HME en tijdens de daarop volgende afgifte van de eiwitten uit deze matrices.  Daarbij paste Stanković de zogenaamde suikerglastechnologie toe om de eiwitten te stabiliseren en onderzocht zij het mechanisme van stabilisatie werd. Diverse suikerglas gestabiliseerde eiwitten werden door haar ingebouwd in nieuwe, biologisch afbreekbare polymeren door middel van HME, hetgeen mogelijk bleek  bij relatief lage temperaturen. Vanwege de pre-stabilisatie met behulp van suikerglazen en de lage procestemperatuur bleven eiwitten volledig intact tijdens het HME-proces. De afgifte van eiwitten uit polymeermatrices kon worden beïnvloed door co-incorporatie van porie-vormende hulpstoffen en door de grootte van het eiwit en de polymeersamenstelling te variëren. Ook de afbraaksnelheid van het polymeer zelf bleek een belangrijke factor bij het ontwerpen van de juiste depotformuleringen. Een te snelle afbraak leidde echter tot ongewenste polymeer-eiwit interacties die de eiwitafgifte belemmerde.

Milica Stanković deed haar promotieonderzoek aan de Rijksuniversiteit Groningen bij het onderzoeksinstituut GRIP. Het werd gefinancierd door EFRO. Het onderzoek was een hechte samenwerking tussen de RUG en InnoCore Pharmaecuticals. Na haar onderzoek werkt zij als onderzoeker bij Research Center Pharmaceutical Engineering (RCPE) Graz.