Langwirksamer GLP-1-Rezeptoragonist

Semaglutide

Andere Bezeichnungen: NN9535, NNC0113-0217, Ozempic, Wegovy, Rybelsus

Semaglutid ist ein synthetisches 31-Aminosäuren-Peptidanalogon des humanen Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1), das von Novo Nordisk entwickelt und unter den Markennamen Ozempic, Wegovy und Rybelsus zugelassen wurde. Eine Aib-Substitution an Position 8 verleiht Resistenz gegenüber DPP-4, eine Acylierung an Lysin 26 mit einem γGlu-2×OEG-C18-Diacid-Linker ermöglicht reversible Albuminbindung, was eine Eliminationshalbwertszeit von etwa sieben Tagen zur Folge hat. Pivotale Studien (SUSTAIN-6, STEP-1, SELECT, FLOW, PIONEER 6) haben Vorteile bei glykämischer Kontrolle, Gewichtsreduktion, kardiovaskulären Endpunkten, renaler Funktion und MASH gezeigt.

Identität & Chemie

Two-dimensional skeletal structural formula of semaglutide showing the 31-residue GLP-1 peptide backbone with the Aib substitution at position 8, Arg at position 34, and the γGlu / 2× OEG / C18 fatty di-acid side chain conjugated to Lys26.
Bildquelle: Edgar181, via Wikimedia Commons · Public Domain
Aminosäuresequenz
H-Aib-E-G-T-F-T-S-D-V-S-S-Y-L-E-G-Q-A-A-K(γGlu-2×OEG-C18 diacid)-E-F-I-A-W-L-V-R-G-R-G
Summenformel
C₁₈₇H₂₉₁N₄₅O₅₉
Molekulargewicht
4113.64 Da
CAS-Nummer
910463-68-2
PubChem CID
56843331
DrugBank ID
DB13928
IUPAC-Name
[Aib⁸, Arg³⁴, Lys²⁶(Nε-(γ-Glu(Nα-hexadecanedioyl))-AEEAc-AEEAc)]-GLP-1(7-37)
Löslichkeit
Qualitativ wasserlöslich; kommerzielle Formulierungen (Ozempic, Wegovy) sind wässrige Lösungen mit Dinatriumphosphat-Dihydrat-Puffer bei pH ~7,4. Quantitative Löslichkeitswerte werden vom Originator nicht öffentlich bekannt gegeben. Lyophilisiertes Forschungsmaterial ist üblicherweise frei wasserlöslich (≥1 mg/mL) sowie in verdünnter Essigsäure löslich, in DMSO nur schwach löslich.
Lagerung
Lyophilisiertes Peptid: −20 °C verschlossen und vor Licht geschützt; Stabilität bis zu 24 Monaten unter diesen Bedingungen berichtet. Rekonstituierte oder kommerzielle Lösungen: 2–8 °C; Pen nach Erstanwendung bis zu 56 Tage bei 2–8 °C oder bis 30 °C gemäß FDA-Fachinformation lagerfähig.

Wirkmechanismus

Semaglutid ist ein langwirksamer Agonist des Glucagon-like Peptide-1-Rezeptors (GLP-1R) und ahmt das endogene Inkretin-Signal nach: Es verstärkt die glukoseabhängige Insulinsekretion, hemmt die Glukagonfreisetzung, verlangsamt die Magenentleerung und reduziert den Appetit über zentrale GLP-1R-exprimierende Neuronen.

Semaglutid wurde von Novo Nordisk (Lau et al. 2015) aus nativem GLP-1(7-37) entwickelt, um die schnelle Plasmaclearance des endogenen Hormons (~1–2 Minuten) zu überwinden. Die Substitution von Alanin an Position 8 durch α-Aminoisobuttersäure (Aib) verhindert die DPP-4-Spaltung. Die Acylierung von Lysin 26 mit einem γ-Glu-Spacer und zwei 8-Amino-3,6-dioxaoctanoylsäure (OEG/ADO)-Einheiten, terminiert mit einer C18-Fettsäure-Disäure, ermöglicht eine hochaffine, reversible Bindung an Albumin im Plasma — diese schützt das Peptid vor renaler Filtration und neprilysin-vermittelter Proteolyse. Die Substitution Lys³⁴→Arg verhindert eine off-target-Acylierung während der Synthese. Diese Modifikationen verlängern die Eliminationshalbwertszeit auf etwa 165–184 Stunden (~7 Tage) und unterstützen die einmal wöchentliche subkutane Verabreichung. Rybelsus nutzt zusätzlich die Co-Formulierung mit dem Resorptionsverstärker SNAC (Salcaprozat-Natrium), der den lokalen gastralen pH-Wert vorübergehend erhöht und die transzelluläre Aufnahme fördert; die absolute Bioverfügbarkeit liegt jedoch bei nur ~1 %.

Molekulare Zielstrukturen

  • Glucagon-like Peptide-1-Rezeptor (GLP-1R; UniProt P43220) — primäres hochaffines Ziel (Kᵢ ≈ 0,38 nM)
  • Humanes Serumalbumin — nicht-kovalente Bindung über die C18-Fettsäure-Diacid-Seitenkette (>99 % Plasmaproteinbindung)
  • Keine relevante Aktivität an GIP-, Glukagon- oder anderen Klasse-B-GPCRs in therapeutischen Konzentrationen

Signalwege

  • Gαs-gekoppelte Adenylylcyclase → ↑ cAMP → PKA- und Epac2-Aktivierung in pankreatischen β-Zellen
  • cAMP-vermittelte Potenzierung der glukosestimulierten Insulinsekretion (Schluss von K-ATP-Kanälen, Ca²⁺-Influx)
  • Glukoseabhängige Hemmung der Glukagonsekretion aus pankreatischen α-Zellen
  • ZNS-GLP-1R-Aktivierung in Area postrema, hypothalamischem Nucleus arcuatus und Hirnstamm — fördert Sättigung, reduziert Nahrungsaufnahme, verlangsamt Magenentleerung
  • Pleiotrope kardiovaskuläre und renale Effekte (anti-inflammatorische Signale, Modulation der Natriurese, verbesserte Endothelfunktion; Mechanismen unvollständig charakterisiert)

Forschungsanwendungen

Semaglutid wird in einem umfangreichen klinischen Programm in Typ-2-Diabetes, Adipositas, kardiovaskulärer Prävention, chronischer Nierenerkrankung und MASH evaluiert; pivotale RCTs sind im NEJM publiziert und decken kombinierte Einschlüsse von über 30 000 Teilnehmern ab.

Typ-2-Diabetes mellitus (SUSTAIN-6)

Phase III

Studien berichten unter einmal wöchentlichem Semaglutid eine HbA1c-Reduktion von ca. −1,1 bis −1,4 % gegenüber Placebo und eine Reduktion des kardiovaskulären Composites (CV-Tod, nicht-tödlicher MI, nicht-tödlicher Schlaganfall) auf 6,6 % vs. 8,9 % (HR 0,74; 95 %-KI 0,58–0,95; n=3297, 104 Wochen).

— Marso et al., NEJM 2016;375(19):1834–1844

Adipositas / chronisches Gewichtsmanagement (STEP-1)

Phase III

Studien berichten unter Semaglutid 2,4 mg eine mittlere Körpergewichtsreduktion von −14,9 % vs. −2,4 % unter Placebo nach 68 Wochen (geschätzte Differenz −12,4 PP); 86,4 % erreichten ≥5 % und 50,5 % ≥15 % Gewichtsverlust (n=1961, ohne Diabetes).

— Wilding et al., NEJM 2021;384(11):989–1002

Kardiovaskuläre Prävention bei Adipositas ohne Diabetes (SELECT)

Phase III

In SELECT (n=17 604, mittlere Nachbeobachtung 39,8 Monate) wurde der kombinierte MACE-Endpunkt unter Semaglutid 2,4 mg auf 6,5 % vs. 8,0 % unter Placebo reduziert (HR 0,80; 95 %-KI 0,72–0,90) — eine relative Risikoreduktion von 20 %.

— Lincoff et al., NEJM 2023;389(24):2221–2232

Chronische Nierenerkrankung bei T2DM (FLOW)

Phase III

Studien berichten unter Semaglutid 1,0 mg eine Reduktion des renalen Composite-Endpunkts (Nierenversagen, ≥50 % anhaltender eGFR-Abfall, Nieren-/CV-Tod) auf 18,7 % vs. 24,0 % (HR 0,76; 95 %-KI 0,66–0,88; n=3533, vorzeitiger Wirksamkeitsabbruch).

— Perkovic et al., NEJM 2024;391(2):109–121

Orales Semaglutid und kardiovaskuläre Endpunkte (PIONEER 6)

Phase III

Studien berichten Nicht-Unterlegenheit für den MACE-Composite (HR 0,79; 95 %-KI 0,57–1,11) sowie Reduktionen der Gesamtmortalität (1,4 % vs. 2,8 %; HR 0,51) und des CV-Todes (HR 0,49) bei 3183 T2DM-Patienten mit hohem CV-Risiko.

— Husain et al., NEJM 2019;381(9):841–851

Metabolische Dysfunktion-assoziierte Steatohepatitis (ESSENCE)

Phase III

Studien berichten unter Semaglutid 2,4 mg in Woche 72 eine signifikant höhere Rate der MASH-Auflösung ohne Fibrose-Verschlechterung sowie der Fibrose-Verbesserung ohne MASH-Verschlechterung gegenüber Placebo bei biopsiebestätigter MASH (F2–F3); Grundlage der Wegovy-Zulassung für MASH (FDA, August 2025).

— Sanyal et al., ESSENCE-Lesung 2024–2025

Klinischer Status

Regulatorischer Status
Zugelassen. FDA-Zulassungen: Ozempic (T2DM, 2017; CV-Risikoreduktion in T2DM mit CVD, 2020; CKD/CV-Risikoreduktion in T2DM mit CKD, 2025); Rybelsus (orales T2DM, 2019; CV-Risikoreduktion, 2025); Wegovy (Gewichtsmanagement, 2021; MACE-Reduktion bei Adipositas mit CVD ohne Diabetes, März 2024; MASH, August 2025; orales 25 mg, Dezember 2025). EMA-Zulassungen: Ozempic (Februar 2018), Rybelsus (April 2020), Wegovy (Januar 2022).
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Höchste Studienphase
Zugelassen (Phase IV / Post-Marketing für mehrere Indikationen)
Sponsor
Novo Nordisk A/S

Schlüsselstudien

  • SUSTAIN-6: cardiovascular outcomes of semaglutide vs placebo in type 2 diabetes at high CV risk
    Phase 3
    NCT01720446
  • STEP-1: once-weekly semaglutide 2.4 mg vs placebo in adults with overweight or obesity
    Phase 3
    NCT03548935
  • SELECT: cardiovascular outcomes of semaglutide 2.4 mg in adults with overweight/obesity and established CVD
    Phase 3
    NCT03574597
  • FLOW: renal outcomes of semaglutide 1.0 mg in T2DM with chronic kidney disease
    Phase 3
    NCT03819153
  • PIONEER 6: oral semaglutide cardiovascular outcomes in T2DM at high CV risk
    Phase 3
    NCT02692716
  • ESSENCE: semaglutide 2.4 mg in non-cirrhotic MASH with fibrosis
    Phase 3
    NCT04822181

Sicherheitsprofil

Beobachtet in Forschungsstudien

In den Programmen SUSTAIN, STEP, SELECT, FLOW und PIONEER waren die häufigsten beobachteten unerwünschten Ereignisse dosisabhängige und vorübergehende gastrointestinale Symptome (Übelkeit, Erbrechen, Diarrhö, Verstopfung), in der Regel während der Dosis-Eskalation. Schwerwiegende Befunde umfassen Gallenblasenerkrankungen, Pankreatitis (niedrige absolute Inzidenz), Verschlechterung einer vorbestehenden diabetischen Retinopathie bei rascher HbA1c-Senkung sowie ein nur in Nagern beobachtetes Signal für Schilddrüsen-C-Zell-Tumoren, das eine FDA-Boxed-Warning ausgelöst hat.

In Studien beobachtete unerwünschte Ereignisse

  • Übelkeit (bis ~44 % unter Wegovy 2,4 mg; ~15–20 % unter Ozempic 0,5–1,0 mg)
  • Diarrhö (~30 % Wegovy; ~9 % Ozempic)
  • Erbrechen (~24 % Wegovy; ~5–9 % Ozempic)
  • Verstopfung (~24 % Wegovy; ~3–5 % Ozempic)
  • Bauchschmerzen (~20 % Wegovy; ~6–7 % Ozempic)
  • Kopfschmerz, Müdigkeit, Dyspepsie, Aufstossen (>5 %); Reaktionen an der Injektionsstelle meist mild

Schwerwiegende unerwünschte Ereignisse

  • Schilddrüsen-C-Zell-Tumoren / medulläres Schilddrüsenkarzinom — FDA-Boxed-Warning auf Basis von Nagerstudien; humane Relevanz unbekannt; kontraindiziert bei MTC- oder MEN-2-Anamnese
  • Akute Pankreatitis — in Studien berichtet; Therapieabbruch bei Verdacht. Meta-Analysen zeigen keine signifikant erhöhte Inzidenz
  • Gallenblasenerkrankungen — Cholelithiasis 1,6 % vs. 0,7 % Placebo; Cholezystitis 0,6 % vs. 0,2 % (Wegovy 2,4 mg)
  • Diabetische Retinopathie-Komplikationen (SUSTAIN-6: 3,0 % vs. 1,8 %; HR 1,76) — vor allem bei vorbestehender Retinopathie und schneller HbA1c-Senkung
  • Akute Nierenschädigung in Verbindung mit Dehydratation bei schwerer GI-Symptomatik
  • Hypersensitivitätsreaktionen einschliesslich Anaphylaxie und Angioödem (selten)
  • Nicht-arteritische anteriore ischämische Optikusneuropathie (NAION) — sehr seltenes pharmakovigilantes Signal (2024–2025)
  • Gastroparese / verzögerte Magenentleerung — erhöhte Inzidenz in Real-World-Kohorten

Literaturverzeichnis

  1. Marso SP, Bain SC, Consoli A, et al. Semaglutide and Cardiovascular Outcomes in Patients with Type 2 Diabetes. N Engl J Med 2016;375(19):1834–1844. 2016 .

  2. Wilding JPH, Batterham RL, Calanna S, et al. Once-Weekly Semaglutide in Adults with Overweight or Obesity. N Engl J Med 2021;384(11):989–1002. 2021 .

  3. Lincoff AM, Brown-Frandsen K, Colhoun HM, et al. Semaglutide and Cardiovascular Outcomes in Obesity without Diabetes. N Engl J Med 2023;389(24):2221–2232. 2023 .

  4. Perkovic V, Tuttle KR, Rossing P, et al. Effects of Semaglutide on Chronic Kidney Disease in Patients with Type 2 Diabetes. N Engl J Med 2024;391(2):109–121. 2024 .

  5. Husain M, Birkenfeld AL, Donsmark M, et al. Oral Semaglutide and Cardiovascular Outcomes in Patients with Type 2 Diabetes. N Engl J Med 2019;381(9):841–851. 2019 .

  6. Lau J, Bloch P, Schäffer L, et al. Discovery of the Once-Weekly Glucagon-Like Peptide-1 (GLP-1) Analogue Semaglutide. J Med Chem 2015;58(18):7370–7380. 2015 .

  7. Knudsen LB, Lau J. The Discovery and Development of Liraglutide and Semaglutide. Front Endocrinol (Lausanne) 2019;10:155. 2019 .

  8. U.S. Food and Drug Administration Wegovy (semaglutide) Highlights of Prescribing Information (2025 revision). FDA Drug Label. 2025 .

Häufige Fragen

Was ist Semaglutid?
Semaglutid ist ein synthetisches 31-Aminosäuren-Peptidanalogon des humanen GLP-1, entwickelt von Novo Nordisk und zugelassen als Ozempic, Wegovy und Rybelsus. Es ist gegen DPP-4-Spaltung resistent und bindet hochaffin an Albumin, was eine Eliminationshalbwertszeit von etwa 7 Tagen und damit eine wöchentliche Dosierung ermöglicht.
Wie unterscheidet sich Semaglutid von Liraglutid?
Beide sind GLP-1-Rezeptoragonisten von Novo Nordisk mit Aib-Substitution an Position 8; Liraglutid trägt jedoch eine kürzere C16-Monosäure mit nur einem γGlu-Spacer (Halbwertszeit ~13 h, tägliche Dosierung). Semaglutid kombiniert eine längere C18-Disäure mit γGlu plus zwei OEG-Einheiten — stärkere Albuminbindung, ~7-Tage-Halbwertszeit — und enthält zusätzlich eine Lys³⁴→Arg-Substitution. SUSTAIN-10 zeigte head-to-head eine stärkere HbA1c-Senkung und Gewichtsreduktion unter Semaglutid.
Ist Semaglutid zugelassen?
Ja. Ozempic ist seit Dezember 2017 (FDA) bzw. Februar 2018 (EMA) für T2DM zugelassen. Wegovy (Semaglutid 2,4 mg) wurde im Juni 2021 für das chronische Gewichtsmanagement und im März 2024 für die kardiovaskuläre Risikoreduktion bei Adipositas mit CVD ohne Diabetes zugelassen, basierend auf SELECT. Rybelsus (oral) ist seit September 2019 zugelassen.
Wie ist die Molekülstruktur von Semaglutid?
Semaglutid ist ein 31-Aminosäuren-Peptid mit der Sequenz H-Aib-EGTFTSDVSSYLEGQAAK*-EFIAWLVRGRG, wobei Aib für 2-Aminoisobuttersäure steht und Lys26 (mit *) eine γGlu-/2×OEG-/C18-Fettsäure-Disäure-Seitenkette trägt. Summenformel C₁₈₇H₂₉₁N₄₅O₅₉; Molekulargewicht ca. 4113,6 Da; CAS 910463-68-2; PubChem CID 56843331.
Welche Gewichtsreduktion wurde in Semaglutid-Studien beobachtet?
In der STEP-1-Studie (Wilding et al., NEJM 2021) verloren Erwachsene mit Übergewicht oder Adipositas (ohne Diabetes) nach 68 Wochen unter Semaglutid 2,4 mg im Mittel 14,9 % des Körpergewichts vs. 2,4 % unter Placebo; 50,5 % erreichten ≥15 % Gewichtsverlust. In SELECT war eine ähnliche Gewichtsreduktion (~9 % Placebo-bereinigt) mit einer 20 %-Reduktion schwerer kardiovaskulärer Ereignisse assoziiert.
Welche Hauptnebenwirkungen wurden unter Semaglutid berichtet?
Die häufigsten unerwünschten Ereignisse in klinischen Studien sind dosisabhängige gastrointestinale Symptome — Übelkeit, Diarrhö, Erbrechen, Verstopfung und Bauchschmerzen — meist mild bis moderat und während der Dosiseskalation am ausgeprägtesten. Seltener, aber relevant: Gallenblasenerkrankungen, akute Pankreatitis, Verschlechterung einer vorbestehenden diabetischen Retinopathie (SUSTAIN-6) sowie ein nur in Nagern beobachtetes Signal für Schilddrüsen-C-Zell-Tumoren mit FDA-Boxed-Warning.