Wissenschaftler entwickeln ein Pflaster, das vor einer bevorstehenden Überdosierung warnt

Von Dennis Thompson HealthDay Reporter

DIENSTAG, 17. Mai 2022 (HealthDay News)

Da die Vereinigten Staaten mit einer Epidemie von Überdosierungen von Medikamenten konfrontiert sind, entwickeln Forscher ein tragbares Pflaster, das eine bevorstehende Opioid-OD erkennen und Dosen eines Medikaments abgeben kann, das Leben retten könnte.

Das Forschungsteam der Indiana University Bloomington hat vom US National Institute on Drug Abuse ein dreijähriges Stipendium in Höhe von 3,8 Millionen US-Dollar erhalten, um das Pflaster zu entwickeln, das zwei separate Spitzentechnologien kombiniert, sagte Mitentwickler Dr. Ken Mackie, Vorsitzender des Zentrum für Biomolekulare Wissenschaften der Universität.

Das Pflaster – etwa so groß wie ein Nikotinpflaster – würde Sensoren enthalten, die den Puls, den Blutdruck und den Blutsauerstoffgehalt des Trägers verfolgen, sagte Mackie. Opioid-Überdosierungen treten auf, wenn Narkotika die Atmung verlangsamen oder stoppen.

„Die Idee ist, dass der Patch all diese Variablen kontinuierlich erfasst“, sagte Mackie. „Dann durch eine KI [artificial intelligence] Trainingsalgorithmus möchten wir, dass das Pflaster in der Lage ist, eine Art bevorstehende Opioid-Überdosis zu erkennen, bevor die Sauerstoffsättigung des Blutes auf gefährlich niedrige Werte abfällt.

An diesem Punkt würde die zweite Gruppe von Technologien eingreifen – Hunderte von Mikronadeln, die die Innenseite des Pflasters auskleiden, das mit dem OD-umkehrenden Medikament gefüllt ist Naloxon.

Schallwellen würden die Nadeln in die Haut drücken und das Rettungsmedikament abgeben, sagte Mitentwickler Feng Guo, Bioingenieur und Assistenzprofessor für intelligente Systemtechnik an der Luddy School of Informatics, Computing and Engineering der Universität.

“Es überwacht dann weiter und sieht, ob sich die Dinge verbessern”, sagte Mackie. „Wenn der Sensor anzeigt, dass eine Person diese Art von Spirale nach unten in eine Überdosis fortsetzt, wird er eine weitere Dosis Naloxon abgeben.“

Das Pflaster könnte rechtmäßig verschriebenen Patienten das Leben retten Opioid-Schmerzmittel sowie Drogenabhängige, sagten die Forscher.

Die kontinuierliche Überwachung des Geräts würde auch ein Problem abwenden, das bei der Behandlung mit Naloxon festgestellt wurde, sagte Mackie – die Möglichkeit, dass eine Überdosis die Wirkung des Gegenmittels überdauert.

„Der Patient beginnt wieder zu atmen und 30 Minuten später ist das Naloxon zurückgegangen, aber die Betäubungsspiegel sind immer noch erhöht, also entwickeln sie wieder eine Atemdepression“, sagte Mackie. „Das Schöne ist, dass der Patch dies weiterhin überwacht und erneut behandeln kann, wenn das das Problem ist.“

Die Partnership to End Addiction sagte, dass ein solches Pflaster ein „lebensrettendes Instrument“ in der Opioidkrise sein würde, die die Vereinigten Staaten weiterhin verwüstet.

Letzte Woche, die US-Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten berichteten, dass die Zahl der Todesfälle durch Drogenabhängigkeit im Jahr 2021 ein Allzeithoch erreichte. Schätzungsweise 107.622 Menschen starben in diesem Jahr an Überdosierungen, ein Anstieg von fast 15 % gegenüber den 93.655 Todesfällen, die im Jahr 2020 geschätzt wurden.

„Die automatische Erkennung von Atemdepression und die Verabreichung von Naloxon ist von Bedeutung, da sie möglicherweise die Notwendigkeit beseitigt, eine andere Person anwesend zu haben, die mit Naloxon ausgestattet ist, die weiß, was zu tun ist“, sagte Pat Aussem, stellvertretender Vizepräsident für die Entwicklung klinischer Inhalte für Verbraucher bei der Partnerschaft Sucht zu beenden.

Guo hat das Pflaster an sich selbst ausprobiert und sagte, es sei nur ein leichtes Gefühl, wenn die Nadeln in die Haut drücken.

Mackie und Guo sagten, dass sie hoffen, das Pflaster bis zum Ende ihres dreijährigen Stipendiums für Versuche am Menschen bereit zu haben.

Sie sehen, dass die Pflaster zunächst Menschen helfen, denen Opioide verschrieben wurden und die einem Risiko einer Überdosierung ausgesetzt sind, weil sie Dosierungen oder Medikamente ändern, sagte Mackie. Die Leute würden einen Vorrat an Pflastern erhalten, die sie täglich tragen könnten.

„Das wäre die Bevölkerung, auf die wir während der ersten Einführung abzielen, da es sich um eine relativ einheitliche Bevölkerung handelt, die sich relativ stark im Gesundheitssystem engagiert“, sagte Mackie.

Später könnte sich der Konsum auf Menschen ausdehnen, die illegale Betäubungsmittel konsumieren, möglicherweise durch Behandlungs- oder Schadensminderungsprogramme, sagte Mackie.

Zum Beispiel haben Opioidabhängige, die ins Gefängnis gegangen sind, nach ihrer Freilassung oft ein höheres Risiko für OD und wären eine natürliche Gruppe, die den Patch erhalten würde, bemerkte er.

„Sie sind inhaftiert und werden im Wesentlichen gewaltsam von ihrer Droge abgesetzt“, sagte Mackie. „Dann werden sie freigelassen und weil ihnen der Entzug entzogen wurde, haben sie ihre Toleranz gegenüber Opioiden verloren. Sie gehen und verwenden die Dosis, die sie zuvor verwendet haben, und sie überdosieren und sterben.“

Einige mögen denken, dass das Pflaster den Drogenkonsum fördern würde, indem es vor OD schützt, aber Aussem sagt, dass das nicht der Fall ist.

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„Die National Survey on Drug Use and Health fand keine Hinweise darauf, dass Menschen mit besserem Zugang zu Naloxon den Drogenkonsum für sicherer hielten“, sagte Aussem.

„Menschen, die gegen Tools wie das Pflaster sind, ist möglicherweise nicht bewusst, dass es Wartelisten für Behandlungen, unethische Behandlungsanbieter, Programme gibt, die keine Medikamente anbieten, die helfen können, Versicherungslücken, fehlende Transportmittel und Stigmatisierung, die den Zugang zu Behandlungen erschweren oder unwirksam machen können. ” Sie erklärte.

„Vor diesem Hintergrund der Herausforderungen ist einer unserer Elterntrainer, der die herzzerreißende Erfahrung gemacht hat, seinen Sohn durch eine Überdosis verloren zu haben, ein entschiedener Verfechter von Naloxon und Fentanyl-Teststreifen“, fuhr Aussem fort. „Sie sagte: ‚Du kannst ihnen nicht helfen, wenn sie tot sind‘, und merkte an, dass sie die Fürsorge verdienen, die wir jeder Person mit einem lebensbedrohlichen medizinischen Problem bieten würden.“

Obwohl es zur Vorbeugung von Überdosierungen entwickelt wurde, könnte das Pflaster auch zur Behandlung anderer Erkrankungen eingesetzt werden, bei denen eine zeitlich gut abgestimmte Medikamentendosis Schäden verhindern und möglicherweise Leben retten könnte, sagte Mackie.

Das Pflaster könnte so programmiert werden, dass es den Blutzuckerspiegel überwacht und Insulin an Diabetiker abgibt oder nach Anzeichen eines anaphylaktischen Schocks sucht und eine Dosis Adrenalin abgibt, sagten die Forscher.

“Die Methodik ist vielleicht auf viele andere Krankheitssituationen anwendbar, in denen Sie physiologische Parameter überwachen und Arzneimitteldosen in abgestufter Weise verabreichen möchten”, sagte Mackie. “Das Pflaster ermöglicht es Ihnen, die Dosen sorgfältig anzupassen.”

Mehr Informationen

Die US-Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten haben mehr darüber Todesfälle durch Drogenabhängigkeit in den Vereinigten Staaten.

QUELLEN: Ken Mackie, MD, Vorsitzender, Indiana University Center for Biomolecular Science, Bloomington; Feng Guo, PhD, Bioingenieur und Assistenzprofessor, Intelligent Systems Engineering, Indiana University Luddy School of Informatics, Computing and Engineering, Bloomington; Pat Aussem, stellvertretender Vizepräsident, klinische Inhalte für Verbraucher, Entwicklung, Partnerschaft zur Beendigung der Sucht

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