Ein Forschungsteam von Stanford Medicine hat ein innovatives System entwickelt, das Medikamente mit bisher unerreichter Präzision im Körper freisetzt und Nebenwirkungen minimiert. Die am 18. August 2025 in Nature Nanotechnology (DOI: 10.1038/s41565-025-01990-5) veröffentlichte Studie beschreibt, wie ultraschallempfindliche Nanopartikel Medikamente gezielt an Zielorte wie Gehirnregionen oder Nerven transportieren. Die Schlüsselzutat? Einfacher Haushaltszucker.
Viele Medikamente, etwa Psychopharmaka, Schmerzmittel oder Chemotherapeutika, verursachen Nebenwirkungen, weil sie auch gesunde Gewebe beeinflussen. Psychopharmaka können Dissoziation auslösen, Schmerzmittel Übelkeit hervorrufen und Chemotherapien gesunde Zellen schädigen. Das neue System nutzt Liposomen – Nanopartikel mit einer Phospholipidhülle, bekannt aus mRNA-COVID-19-Impfstoffen – um Wirkstoffe einzuschließen. Ein externer Ultraschallstrahl setzt diese genau dort frei, wo sie benötigt werden, mit einer Präzision von wenigen Millimetern.
Die entscheidende Neuerung ist eine 5-prozentige Saccharoselösung im wässrigen Kern der Liposomen, die Stabilität im Körper gewährleistet und gleichzeitig auf Ultraschall reagiert. „Eine Prise Zucker macht den Unterschied“, erklärt Raag Airan, Assistenzprofessor für Radiologie und leitender Autor. Ohne Ultraschall bleibt das Medikament größtenteils in den Nanopartikeln eingeschlossen, wodurch unerwünschte Effekte in anderen Körperregionen minimiert werden.
Tests an Ratten zeigten beeindruckende Ergebnisse. Bei Ketamin setzte das System in einer gezielten Gehirnregion etwa dreimal so viel Wirkstoff frei wie in anderen Bereichen, was ängstliches Verhalten durch Fokussierung auf den medialen präfrontalen Kortex reduzierte. Bei Ropivacain, einem Lokalanästhetikum, wurde durch Ultraschallanwendung auf den Ischiasnerv eines Beins eine Betäubung erzielt, die über eine Stunde anhielt, ohne direkte Injektion an der Schmerzstelle. Dies könnte die Behandlung von Schmerzen komfortabler machen.
Frühere Versionen des Systems waren unpraktisch: Sie benötigten exotische Chemikalien, komplizierte Herstellung und Lagerung bei -80 °C. Die neuen Liposomen sind stabiler, einfacher herzustellen und profitieren von der etablierten Infrastruktur der Impfstoffproduktion. Der Ultraschallmechanismus, vermutlich durch Schwingungen erzeugte Poren in den Liposomen, ist noch nicht vollständig geklärt, funktioniert aber zuverlässig.
Das System birgt enormes Potenzial für die Behandlung von Depressionen, chronischen Schmerzen oder Krebs, indem es die therapeutische Wirkung maximiert und Nebenwirkungen reduziert. Airans Team plant erste klinische Studien mit Ketamin, um emotionale Aspekte chronischer Schmerzen gezielt zu behandeln, vorbehaltlich der FDA-Zulassung. Die Technologie könnte auf zahlreiche Medikamente angewendet werden und die Medizin nachhaltig verändern.
