Der umweltfreundlichere GLP-1-Agonist: Innovationen zur Verringerung der Umweltauswirkungen von Medikamenten zur Gewichtsreduktion

Einleitung

GLP-1-Agonisten haben die Behandlung von Adipositas und Typ-2-Diabetes in kurzer Zeit grundlegend verändert. Produkte wie Wegovy®, Ozempic® und Mounjaro® zählen heute zu den bekanntesten Arzneimitteln im modernen Gesundheitswesen. Mit ihrem Erfolg steigt auch die Nachfrage und da wichtige Patente in einigen Ländern auslaufen, zeichnet sich eine breitere Verfügbarkeit von Generika ab.

Vor diesem Hintergrund rücken die Umweltauswirkungen der Herstellung dieser Arzneimittel zunehmend in den Fokus. Ein erheblicher Teil dieser Auswirkungen entsteht bei der Herstellung des peptidbasierten Wirkstoffs, die zumindest teilweise durch chemische Synthese erfolgt. Dabei wird insbesondere der Einsatz großer Mengen toxischer Lösungsmittel, beispielsweise DMF, sowie von PFAS-Reagenzien oder sogenannten „Ewigkeitschemikalien“ zunehmend kritisch betrachtet. Die Forschung zur Verringerung der Umweltauswirkungen bei der Herstellung dieser Arzneimittel stößt auf großes Interesse und zieht erhebliche Investitionen an.

In diesem Artikel betrachten wir aktuelle und geplante Innovationen für eine umweltfreundlichere Peptidsynthese, mit denen die Umweltauswirkungen von Medikamenten zur Gewichtsreduktion verringert werden könnten. Insbesondere beleuchten wir nachhaltigere Strategien, darunter den Ersatz umweltschädlicher Lösungsmittel und Reagenzien durch sicherere Alternativen sowie ambitionierte Kooperationsprogramme zur Entwicklung neuer biobasierter Verfahren für die Herstellung dieser peptidbasierten Arzneimittel.

Neben einer nachhaltigeren Herstellung schaffen diese Innovationen auch erhebliche kommerzielle Chancen im Hinblick auf den Schutz des daraus entstehenden geistigen Eigentums.

Was sind GLP-1-Agonisten?

Natürlich vorkommendes GLP-1 (Glucagon-like Peptide-1) ist ein Inkretinhormon, das nach der Nahrungsaufnahme im Darm freigesetzt wird. Es bindet an GLP-1-Rezeptoren und stimuliert dadurch die glukoseabhängige Insulinsekretion, unterdrückt bei erhöhtem Blutzuckerspiegel die Glukagonsekretion, verlangsamt die Magenentleerung und fördert das Sättigungsgefühl. GLP-1 ist im Körper jedoch nur kurzlebig und hat eine Halbwertszeit von etwa 2 Minuten.

Semaglutid, der Wirkstoff in Wegovy® und Ozempic®, ist ein modifiziertes Analogon des natürlich vorkommenden GLP-1. Es ahmt dessen Wirkung nach, indem es an den GLP-1-Rezeptor bindet und dadurch zur Senkung des Blutzuckerspiegels und zur Verringerung des Appetits beiträgt. Semaglutid wurde so entwickelt, dass es eine erheblich längere Halbwertszeit als natürlich vorkommendes GLP-1 aufweist und dadurch eine einmal wöchentliche Dosierung ermöglicht [1].

Berichten zufolge befinden sich derzeit mehr als 150 GLP-1-Kandidaten in verschiedenen Entwicklungsstadien [2]. Prognosen zufolge soll der weltweite Inkretinmarkt, zu dem auch GLP-1-Präparate gehören, bis 2030 ein Volumen von 200 Milliarden US-Dollar erreichen [3].

Wer sind die wichtigsten Akteure auf dem Markt für GLP-1-Agonisten?

Der Markt für GLP-1-Agonisten wird von zwei Unternehmen dominiert: Novo Nordisk (Wegovy® und Ozempic®) und Eli Lilly (Mounjaro®).

Semaglutid (Ozempic®) wurde im Dezember 2017 von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) und im Februar 2018 von der Europäischen Arzneimittel-Agentur (EMA) zur Behandlung von Typ-2-Diabetes mellitus zugelassen. Anschließend wurde Semaglutid unter der Marke Wegovy® auch für das Gewichtsmanagement bei Erwachsenen mit Adipositas oder Übergewicht und damit verbundenen Begleiterkrankungen zugelassen, und zwar von der FDA im Juni 2021 und von der EMA im Januar 2022 [4].

Mounjaro® erhielt im Mai 2022 die FDA-Zulassung zur Behandlung von Typ-2-Diabetes. Tirzepatid, der von Eli Lilly unter der Marke Mounjaro® vertriebene Wirkstoff, wurde anschließend im November 2023 von der FDA unter dem separaten Markennamen Zepbound® für das langfristige Gewichtsmanagement zugelassen [5]. In der EU wurde die Indikation von Mounjaro® im Jahr 2024 auf das Gewichtsmanagement erweitert [6].

Wann laufen die Patente aus?

Bei Eli Lilly ist Tirzepatid durch nationale Patente geschützt, die auf WO2016111971A1 zurückgehen. Die Mitglieder dieser Patentfamilie laufen voraussichtlich 2036 aus, wobei Verlängerungen des Schutzes beantragt werden können. Im Vereinigten Königreich beispielsweise verlängert ein ergänzendes Schutzzertifikat (SPC) den Schutz bis September 2037 [7].

Bei Novo Nordisk ist Semaglutid durch nationale Patente geschützt, die auf WO2006097537A2 zurückgehen. Die reguläre Laufzeit der Mitglieder dieser Patentfamilie endete zwar 2026, jedoch gelten in mehreren wichtigen Märkten ergänzende Schutzrechte, Laufzeitanpassungen und weitere Rechte. In den USA dürften eingetragene Patente und Patentlaufzeitanpassungen den relevanten Schutz bis in die 2030er-Jahre aufrechterhalten. Im Vereinigten Königreich gewährt SPC/GB18/023 einen produktspezifischen Schutz für Semaglutid bis März 2031 [8].

Im Jahr 2026 ist der Stoffpatentschutz für Semaglutid in mehreren wichtigen Märkten, darunter Brasilien, Kanada, China und Indien, ausgelaufen oder erloschen, wobei sich die maßgeblichen Zeitpunkte und die Auswirkungen von Sekundärpatenten je nach Rechtsordnung unterscheiden. Dies hat in einigen dieser Märkte den Eintritt von Generika ermöglicht.

Welche Umweltauswirkungen haben Injektionen zur Gewichtsreduktion?

Die zunehmende Beliebtheit und der unvermeidliche Preisrückgang durch generisches Semaglutid dürften die mit der Herstellung verbundenen Umweltauswirkungen weiter verstärken.

Ein erhebliches Umweltproblem bei Injektionen zur Gewichtsreduktion ist das Injektionsgerät selbst. Die vorgefüllten Injektionspens bestehen aus einer Kombination verschiedener Materialien, darunter Glas, Kunststoff und Metall. Novo Nordisk betreibt mit ReMed™ ein spezielles Programm zum Recycling der großen Abfallmengen, die durch diese Pens entstehen und andernfalls auf Deponien landen oder verbrannt würden [9].

Ein weiteres Problem ist die Logistik, die erforderlich ist, um das verschreibungspflichtige Arzneimittel zum Endverbraucher zu transportieren. Ungeöffnete Injektionspens müssen unter strengen Kühlkettenbedingungen transportiert und gelagert werden. Hierfür sind isolierte, temperaturkontrollierte Verpackungen und Kühlakkus erforderlich, um das Arzneimittel zwischen 2 °C und 8 °C zu halten. Aufgrund des Energie- und Verpackungsbedarfs hat dies größere Umweltauswirkungen als ein Transport bei Umgebungstemperatur.

Die wohl größten Umweltauswirkungen entstehen jedoch bei der Herstellung des pharmazeutischen Wirkstoffs (API) selbst.

Wie wird der pharmazeutische Wirkstoff (API) hergestellt?

Sowohl Semaglutid als auch Tirzepatid sind synthetische lineare Peptide. Novo Nordisk und Eli Lilly verfolgen bei der Herstellung jedoch unterschiedliche Ansätze.

Semaglutid besteht aus einem Peptidrückgrat mit 31 Aminosäuren, an das an Position 26 der Peptidkette eine Fettsäure sowie Linkerketten als Seitenketten gebunden sind. Im Peptidrückgrat werden zwei Aminosäuren der natürlichen GLP-1-Struktur ersetzt: (i) An Position 8 wird Alanin durch α-Aminoisobuttersäure (Aib) ersetzt, wodurch der Abbau durch das Enzym DPP-4 verhindert wird; (ii) an Position 34 wird Lysin durch Arginin (Arg) ersetzt, um eine einzige Zielstelle für die Anbindung der Fettsäure zu erhalten [10].

Abbildung 1 Struktur von Semaglutid

Die kommerzielle Herstellung von Semaglutid durch Novo Nordisk kombiniert eine rekombinante Fermentation auf Hefebasis mit anschließenden synthetischen Modifikationen, durch die ein Tetrapeptid mit einer unnatürlichen Aminosäure und einer C18-Fettsäureseitenkette eingeführt wird [11]. Das N-terminale Oligopeptid wird mittels Festphasen-Peptidsynthese (SPPS) hergestellt [12, 13].

Tirzepatid basiert auf der natürlichen Struktur von GIP (Gastric Inhibitory Polypeptide/Glucose-dependent Insulinotropic Polypeptide), einem anderen Inkretinhormon als GLP-1. Tirzepatid besitzt ein Peptidrückgrat aus 39 Aminosäuren und enthält zudem eine Fettsäurekette, durch die das Molekül an Albumin binden kann, um seine Ausscheidung aus dem Körper zu verlangsamen [14].

Abbildung 2 Struktur von Tirzepatid

Eli Lilly hat über eine „Kilogram-Scale GMP Manufacture of Tirzepatide Using a Hybrid SPPS/LPPS Approach with Continuous Manufacturing“ berichtet [15]. Darin wird erläutert, dass die Herstellung von Tirzepatid und seinen Fragmenten mithilfe rekombinanter Technologien aufgrund der im Peptidrückgrat vorhandenen unnatürlichen Aminosäuren (D-Ala und N-Me-Ile) schwieriger ist [16]. Daher wird Tirzepatid mittels chemischer Synthese unter Einsatz von SPPS hergestellt.

Was ist Festphasen-Peptidsynthese (SPPS)?

Die Festphasen-Peptidsynthese (SPPS) ist ein Syntheseverfahren, bei dem Aminosäuren nacheinander an eine wachsende, an ein Harz gebundene Peptidkette angefügt werden. Sobald die Kette vollständig ist, wird das Peptid vom Harz abgespalten [17].

Abbildung 3 Verfahren der Festphasen-Peptidsynthese (SPPS) [18]

Die SPPS umfasst die Schritte Kupplung, Entschützung, Waschen, Abspaltung und Reinigung. Die Aminogruppe jeder neu hinzukommenden Aminosäure wird vorübergehend, üblicherweise mit Fmoc, geschützt, um unerwünschte Reaktionen während der Kupplung zu verhindern. Da eine Carbonsäure und ein Amin ohne Aktivierung normalerweise nicht mit einer praktisch nutzbaren Geschwindigkeit eine Amidbindung bilden, wird ein Peptidkupplungsreagenz eingesetzt. Dieses erzeugt ein reaktives Zwischenprodukt, das mit der Aminogruppe der harzgebundenen Peptidkette reagiert. Nach Abschluss der Kupplung wird die Fmoc-Gruppe entfernt, sodass das Amin für den nächsten Zyklus freigelegt wird.

Das harzgebundene Peptid wird gewaschen und der Zyklus anschließend wiederholt, um weitere Aminosäuren an die Peptidkette anzufügen. Nach Fertigstellung der Peptidkette wird diese vom Harz abgespalten. Das Rohpeptid wird anschließend gereinigt und lyophilisiert.

Welche Umweltprobleme sind mit SPPS verbunden?

Die wichtigsten Umweltprobleme sind:

1. Einsatz von Lösungsmitteln: Toxizität und Mengen bei Reaktion und Reinigung

Für all diese Schritte werden große Mengen an Lösungsmitteln benötigt, von denen einige von Regulierungsbehörden als gefährlich oder problematisch eingestuft werden. Nach einer von Constructive Bio veröffentlichten Branchenschätzung können bei der chemischen Synthese von 1 kg eines GLP-1-Wirkstoffs rund 14.000 kg Lösungsmittelabfälle entstehen [19].

Dimethylformamid (DMF) ist das wichtigste Lösungsmittel für die Peptidkupplungsreaktion, bei der die freie Aminosäure an die wachsende Peptidkette gekoppelt wird. Aufgrund seiner günstigen Eigenschaften für die Harzquellung sowie seiner Fähigkeit, die relevanten Ausgangsstoffe, Reagenzien und Nebenprodukte effizient zu lösen, ist es besonders wirksam. DMF ist jedoch reproduktionstoxisch und kann Leberschäden verursachen. Es ist als besonders besorgniserregender Stoff (SVHC) eingestuft und seine Verwendung wurde im Dezember 2021 durch die EU-REACH-Vorschriften beschränkt [20].

Zwischen den einzelnen Peptidkupplungsreaktionen muss das harzgebundene Peptid gewaschen werden, um überschüssige Reagenzien und Nebenprodukte zu entfernen. Das Harz bildet am Boden des Reaktors einen „Kuchen“, sodass große Mengen an Lösungsmittel erforderlich sind, um diesen zu durchdringen und die Verunreinigungen effizient auszuwaschen.

Die Reinigung erfolgt chromatographisch unter Verwendung großer Mengen Acetonitril und Wasser, wodurch ein erheblicher CO₂-Fußabdruck entsteht.

2. Problematische Reagenzien für die Fmoc-Entschützung und die Abspaltung des Peptids

Die Entfernung der Fmoc-Schutzgruppe erfolgt mithilfe von Piperidin, das korrosiv und zudem für Wasserorganismen toxisch ist.

Zur Abspaltung der fertigen Peptidkette vom Harz wird Trifluoressigsäure (TFA) eingesetzt, die toxisch ist und als PFAS beziehungsweise „Ewigkeitschemikalie“ eingestuft wird.

3. Peptidkupplungsreagenzien

Die Verwendung stöchiometrischer Mengen an Peptidkupplungsreagenzien führt zu einer schlechten Atomökonomie. Darüber hinaus sind Peptidkupplungsreagenzien wie Hydroxybenzotriazole explosiv und können aufgrund ihrer Reaktion mit menschlichen Proteinen auch allergische Reaktionen hervorrufen.

Gibt es aktuelle oder laufende Innovationen zur Verringerung der mit SPPS verbundenen Probleme?

Frühere Innovationen im Bereich der nachhaltigen Peptidsynthese werden in Übersichtsartikeln aus den Jahren 2020 [21] und 2024 [22] dargestellt. Eine nicht abschließende Auswahl aktueller und laufender Innovationen umfasst:

1. Grüne Lösungsmittel bei der SPPS

Die Eliminierung von DMF aus der SPPS hat hohe Priorität und es liegen bereits zahlreiche Berichte zu entsprechenden Arbeiten vor [23]. Im Jahr 2024 finanzierte die schwedische Innovationsagentur Vinnova ein gemeinsames Projekt von PolyPeptide Group und RG Discovery zur Entwicklung einer nachhaltigen Peptidsynthese ohne DMF. Das Projekt ist inzwischen abgeschlossen. Laut der Vinnova-Projektdatenbank konnte gezeigt werden, dass GLP-1-Arzneimittel unter Verwendung grüner Lösungsmittel hergestellt werden können [24, 25, 26].

2. Wässrige SPPS

Der Einsatz von Wasser als Lösungsmittel für die SPPS wurde bereits untersucht [27, 28]. Im Februar 2026 wurde in der Fachzeitschrift Nature Sustainability eine Studie mit dem Titel „Water-based coupling of amino acids for sustainable solid-phase peptide synthesis“ veröffentlicht [29].

Im Jahr 2025 erhielt Origin Peptides gemeinsam mit dem Centre for Process Innovation (CPI), der Queen Mary University und New Gradient im Rahmen der Sustainable Medicines Manufacturing Grand Challenge von Innovate UK eine Förderung in Höhe von 6,4 Millionen Pfund sowie weitere 1,3 Millionen Pfund aus der Industrie [30]. Die Technologie von Origin Peptides basiert auf einer Peptidsynthese in einer wässrigen Eintopflösung [31]. Es wird erwartet, dass dieses Projekt die Herstellung schneller, umweltfreundlicher und deutlich kostengünstiger macht und gleichzeitig die Position des Vereinigten Königreichs als weltweit führender Standort in dieser schnell wachsenden Arzneimittelkategorie stärkt [32]. Origin Peptides Limited verfügt über drei Patentfamilien im Bereich der Peptidsynthese [33].

3. Tag-gestützte Flüssigphasen-Peptidsynthese (LPPS)

Bei der SPPS werden große Mengen an Lösungsmitteln und Reagenzien benötigt, um den Harzkuchen am Boden des Reaktors zu durchdringen. Bei der Tag-gestützten LPPS wird die wachsende Peptidkette an einem löslichen Tag in Lösung getragen. Dadurch können einige dieser Probleme reduziert werden, da geringere Mengen an Lösungsmitteln und Reagenzien erforderlich sind [34]. Verschiedene Plattformen wurden bereits vorgeschlagen [35].

CordenPharma hat kürzlich einen neuartigen Tag für die Flüssigphasen-Peptidsynthese entwickelt, der in der Patentanmeldung WO2024194387A1 beschrieben wird. Darin wird erläutert, dass der Tag im Vergleich zur SPPS mit umweltfreundlicheren Lösungsmitteln und in geringeren Lösungsmittelmengen eingesetzt werden kann. Darüber hinaus benötigt das fertige Peptid keine zusätzlichen Reinigungsschritte, wodurch höhere Peptidausbeuten erzielt werden. Dies führt zu einem umweltfreundlicheren Ansatz für die Peptidsynthese.

Im Juni 2026 berichteten Forschende der Richard Payne Group an der University of Sydney in Zusammenarbeit mit Novo Nordisk über eine Lösungsphasenplattform, die die Tag-gestützte Peptidsynthese (TAPS) mit der Arylselenoester-Amid-Ligation (ASAL) verbindet. Bei dieser Strategie werden seitenkettengeschützte, mit einem Tag versehene Fragmente miteinander gekoppelt, ohne dass die für SPPS erforderlichen überstöchiometrischen Reagenzüberschüsse und Waschschritte mit toxischen Lösungsmitteln notwendig sind [36, 37].

4. PFAS-freie Reagenzien

Im Jahr 2024 veröffentlichte PolyPeptide Group eine Methode zur abschließenden Entschützung und Abspaltung des Peptids vom Harz unter Verwendung von HCl/FeCl₃ und AcOH/FeCl₃ als geeignete PFAS-freie Alternativen zu TFA [38].

Im Jahr 2025 veröffentlichten Albericio et al. ein Verfahren zur Peptidabspaltung, bei dem Methansulfonsäure (MSA) anstelle von TFA für die globale Entschützung und die Abspaltung des Peptids vom Festphasenträger eingesetzt wird [39, 40, 41]. MSA wird in der Umwelt zu unbedenklichen Produkten abgebaut.

Anfang 2026 kündigte der Green Chemistry Institute Pharmaceutical Roundtable der American Chemical Society (ACS) Fördermittel in Höhe von 80.000 US-Dollar pro Projekt an. Zu den zentralen Forschungsthemen gehörten „Identification of Alternatives to Trifluoroacetic Acid (TFA) in Peptide Couplings/Cleavages“ und „Greening Peptide Production“ [42, 43]. Die Richtlinien sehen vor, dass „die Methoden Lösungsmittel verwenden sollten, die vom ACS GCI als nachhaltig eingestuft werden, und auf fluorierte Lösungsmittelsysteme/Reagenzien verzichten sollten“ [44].

5. Neue Ansätze für die Peptidkupplung

Der Einsatz von Enzymen als Biokatalysatoren bei der chemoenzymatischen SPPS zur Synthese therapeutischer Peptide wurde bereits untersucht [45]. Zuletzt wurde in einem im August 2026 veröffentlichten Übersichtsartikel der Einsatz von Amidbindungssynthetasen (ABS) und ATP-Grasp-Ligasen (AGL), die an der Biosynthese natürlicher Peptidprodukte beteiligt sind, sowie deren Verwendung bei der Synthese therapeutisch relevanter Peptide hervorgehoben [46]. Obwohl dieser Ansatz bislang noch nicht für die Herstellung eines GLP-1-Agonisten eingesetzt wurde, ist er vielversprechend. Biokatalysatoren können unter vergleichsweise milden Bedingungen arbeiten und die Abhängigkeit von stöchiometrischen Peptidkupplungsreagenzien verringern. Der gesamte Umweltvorteil muss jedoch über den vollständigen Prozess hinweg bewertet werden, einschließlich Enzymproduktion, Lösungsmittelverbrauch, Reinigung, Ausbeute und Abfallbehandlung.

Im Hinblick auf aktuelle Entwicklungen in der synthetischen Chemie beschreibt die Patentanmeldung WO2026159715A1 ein Phosphonium-Kupplungsreagenz zur Bildung von Peptidbindungen. Dieses führte bei gleichzeitiger Wahrung der stereochemischen Integrität zu höheren Ausbeuten des gewünschten Peptidprodukts.

6. Biotechnologische Herstellung

Im März 2025 vergab Innovate UK im Rahmen des Sustainable Medicines Manufacturing Innovation Programme (SMMIP) 913.659 £ an Constructive Bio in Zusammenarbeit mit dem Centre for Process Innovation (CPI) für ein Projekt mit dem Titel „The Bio Revolution for weight-loss drugs: Enabling biomanufacturing of blockbuster GLP-1 agonists“ [47]. Die Plattform von Constructive Bio, die 2019 in Nature veröffentlicht wurde [48], nutzt den rekodierten E.-coli-Stamm Syn61, um unnatürliche beziehungsweise nicht-kanonische Aminosäuren (ncAAs) in einzelne Protein- und Peptidketten einzubauen. Die vollständige Synthese von Semaglutid und Tirzepatid war aufgrund der enthaltenen unnatürlichen Aminosäuren bislang nicht möglich. Ziel des Projekts ist es, zu zeigen, dass GLP-1-Agonisten durch Fermentation in einem wässrigen Medium hergestellt werden können, anstatt auf eine lösungsmittelbasierte chemische Synthese angewiesen zu sein.

Wie stellen Generikaunternehmen Semaglutid her?

Generikaunternehmen haben inzwischen Produkte in Märkten eingeführt, in denen der Patentschutz für Semaglutid abgelaufen ist [49, 50]. Berichten zufolge wird für den Vertrieb in Kanada vorgesehenes generisches Semaglutid mittels eines vollständig synthetischen Verfahrens hergestellt [51].

Im Zusammenhang mit der Herstellung von Semaglutid wurden mehrere Patentanmeldungen eingereicht [52]. Diese scheinen sich auf Ansätze zu konzentrieren, die traditionelle synthetische Verfahren der Peptidherstellung einsetzen, darunter SPPS, LPPS und der Zusammenbau von Peptidfragmenten.

Kann ein Herstellungsverfahren einfach durch ein anderes ersetzt werden?

Die kurze Antwort lautet: Nein. Das Herstellungsverfahren beeinflusst Verunreinigungsprofile, Stabilität und Immunogenität, was sich wiederum auf die klinischen Ergebnisse auswirken könnte. Daher erfordert die Zulassung generischer Versionen von Semaglutid einen umfassenden Nachweis sowohl der Qualität als auch der klinischen Vergleichbarkeit mit dem ursprünglichen Wirkstoff (API) [53].

Sowohl die FDA als auch die EMA haben Leitlinien für die Industrie herausgegeben, in denen hervorgehoben wird, dass der peptidbasierte Wirkstoff identisch sein muss, unabhängig davon, ob er durch chemische Synthese oder mithilfe rekombinanter Technologien hergestellt wird [54].

Die Zulassung von Generika sowie die Entwicklung neuer GLP-1-Agonisten bieten Innovatoren jedoch die Möglichkeit, die Herstellungsverfahren dieser Arzneimittel zu verbessern.

Über Injektionen zur Gewichtsreduktion hinaus: Orale Formulierungen

Wegovy® ist nach der Zulassung durch die MHRA am 11. Juni 2026 für Gewichtsreduktion und Gewichtsmanagement inzwischen auch als Tablette im Vereinigten Königreich erhältlich [55]. Das Präparat enthält Semaglutid, sodass die Herstellung des peptidbasierten API weiterhin eine Umweltbelastung darstellt. Da Semaglutid im Magen-Darm-Trakt nur schlecht absorbiert wird, erfordert die orale Formulierung zudem eine erheblich höhere tägliche Dosis. Positiv ist jedoch, dass Wegovy®-Tabletten ohne Injektionsgeräte aus mehreren unterschiedlichen Materialien auskommen und keine gekühlte Lagerung erfordern.

Kleinmolekulare GLP-1-Agonisten könnten das größte Potenzial für eine Verringerung der Umweltauswirkungen bieten. Kleinmoleküle weisen üblicherweise eine deutlich geringere „Process Mass Intensity“ (PMI) auf als große Moleküle oder „Biologika“. Die PMI ist definiert als die Gesamtmasse der eingesetzten Materialien, einschließlich Rohstoffen, Reaktanten und Lösungsmitteln, die zur Herstellung einer bestimmten Produktmasse verwendet werden. Schätzungen zufolge liegt die PMI eines typischen kleinmolekularen Therapeutikums bei 168 bis 308 kg eingesetztem Material pro kg API, während Oligonukleotide, die auf ähnliche Weise wie Peptide aufgebaut und gereinigt werden, eine durchschnittliche PMI von 4.299 kg/kg aufweisen [56].

Orforglipron, das unter dem Markennamen Foundayo vertrieben wird, ist der erste kleinmolekulare GLP-1-Agonist, der im April 2026 eine FDA-Zulassung und im August 2026 eine MHRA-Zulassung erhielt [57, 58].

Abbildung 4 Struktur von Orforglipron

Fazit

Die rasche Verbreitung von GLP-1-Agonisten hat erhebliche Vorteile bei der Behandlung von Adipositas und Typ-2-Diabetes gebracht. Mit ihrer zunehmenden Nutzung rücken jedoch auch die Umweltauswirkungen ihrer Herstellung stärker in den Fokus.

Die in diesem Artikel beschriebenen Ansätze zeigen, dass Innovatoren bereits verschiedene Wege verfolgen, um diese Auswirkungen zu reduzieren. Dazu gehören beispielsweise der Ersatz gefährlicher Lösungsmittel und PFAS-Reagenzien, die Verringerung der eingesetzten Lösungsmittelmengen, die Entwicklung effizienterer Kupplungsverfahren und die Erforschung fermentationsbasierter Herstellungsverfahren. Diese Bemühungen zeigen, dass die Umweltverträglichkeit zunehmend zu einem wichtigen Schwerpunkt der Innovation bei pharmazeutischen Herstellungsprozessen wird.

Darüber hinaus kann das Auslaufen von Patenten die Möglichkeiten erweitern, Produktionsmethoden neu zu gestalten, da dadurch eine größere Zahl von Herstellern in den Markt eintreten und eigene wirtschaftlich tragfähige Wege zur Herstellung desselben Wirkstoffs entwickeln kann. Anstatt das ursprüngliche Verfahren exakt nachzubilden, können Generikahersteller alternative Strategien für Synthese, Reinigung und Scale-up entwickeln, sofern das resultierende Produkt die geltenden Anforderungen an Identität, Qualität und klinische Vergleichbarkeit erfüllt und keine weiterhin bestehenden IP-Rechte verletzt, beispielsweise Patente auf Herstellungsverfahren, deren Schutzdauer noch nicht abgelaufen ist.

Stärkerer Wettbewerb in Verbindung mit der Notwendigkeit, zu geringeren Kosten und in größeren Mengen zu produzieren, könnte sowohl die Anreize als auch die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen dafür schaffen, nachhaltigere Verfahren aus der Forschung in die industrielle Praxis zu überführen. Für Innovatoren stellt dies eine strategische Chance dar, wertvolles geistiges Eigentum zu schaffen, ihre Fertigungskompetenzen zu differenzieren und sich damit einen Vorteil in einem wettbewerbsintensiven Markt zu sichern.

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Dieser Artikel wurde von Senior Patent Attorney Jennifer Carlisle verfasst.