Tetraether lipids

Tetraetherlipide zur Membranstabilisierung von Nanocarrier

 

Die Limitationen für die orale Verabreichung von Peptid-Therapeutika stellen die Instabilität im sauren Magen-Milieu sowie das enzymatische Darmmilieu dar. Leider ist hiervon nicht nur die Stabilität der Peptid-Therapeutika, sondern auch die der z.B. liposomalen Nanocarrier betroffen. Um eine ausreichende Stabilität der Nanocarrier im Gastrointestinaltrakt zu erreichen, untersuchen wir die Eigenschaften bestimmter Lipide, insbesondere sogenannte Tetraether lipids, welche aus Archaeen extrahiert werden können. Diese Organismen sind dafür bekannt, dass sie in harschen Umgebungen wie z.B. niedrigen oder hohen pH-Werten und Temperaturen überleben und wachsen können. Die Membran dieser Archaeen enthält deshalb spezielle Lipide. Diese Lipide sind weniger anfällig für oxidativen Stress und saure Lyse und werden daher als stabilisierende Komponente in Nanocarrier wie z.B. Liposomen untersucht, die auch als Archaeosomen bezeichnet werden. In unseren Studien verwenden wir hoch aufgereinigte Tetraetherlipide, mit dem Ziel, die orale Bioverfügbarkeit von Peptid-Therapeutika zu erhöhen. Die in unseren Studien verwendeten Tetraetherlipide, insbesondere das Glycerylcaldityl-Tetraetherlipid (GCTE), haben sich z.B. in liposomalen Nanocarrier als durch die gesamte Lipiddoppelschicht reichend erwiesen. Wir konnten für unterschiedliche Peptid-Therapeutika zeigen, dass Liposomen, die aus Phospholipiden, Cholesterol und GCTE bestehen, eine erhöhte Stabilität im Gastrointestinaltrakt aufweisen (Abbildung). Untersuchte Modelwirkstoffe sind hierbei Vancomycin, FU002 (Peptid-modifiziertes Vancomycin) sowie unterschiedliche GLP-1 Analoga.

Zugehörige aktuelle Publikationen:

  • Sedlmayr, V., Quehenberger, J., Wurm, D., Gynther, M., Vieth, R., Dürr, V., Gesse, P., Spadiut, O., Fricker, G. & Uhl, P. “Archaeosomal nanocarriers improve pharmacokinetics and bioavailability of vancomycin after oral administration”, European Journal of Pharmaceutical Sciences, 2025: 107159. PMID: 40490060. https://doi.org/10.1016/j.ejps.2025.107159
  • Werner, J., Umstätter, F., Hertlein, T., Mühlberg, E., Beijer, B., Wohlfart, S., Zimmermann, S., Haberkorn, U., Ohlsen, K., Fricker, G., Mier, W. & Uhl, P.“Oral delivery of the vancomycin derivative FU002 by a surface-modified liposomal nanocarrier“, Advanced Healthcare Materials (2024), 2303654. PMID: 38387090.
  • https://doi.org/10.1002/adhm.202303654→
  • Uhl, P., Bajraktari-Sylejmani, G., Witzigmann, D., Zimmermann, S., Burhenne, J., Weiss, J., Haefeli, W.E., Sauter, M. “A nanocarrier approach for oral peptide delivery: evaluation of cell-penetrating-peptide modified liposomal formulations in dogs”, Advanced Therapeutics, 2023, 2300021. https://doi.org/10.1002/adtp.202300021.
  • Uhl, P.; Sauter, M.; Hertlein, T.; Witzigmann, D.; Laffleur, F.; Hofhaus, G.; Fidelj, V.; Tursch, A.; Özbek, S.; Hopke, E.; et al. Overcoming the Mucosal Barrier: Tetraether Lipid-Stabilized Liposomal Nanocarriers Decorated with Cell-Penetrating Peptides Enable Oral Delivery of Vancomycin. Advanced Therapeutics, 4 (2021), 000247. https://doi.org/10.1002/adtp.202000247.