Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forscher am Bonner LSI überwinden Blut-Hirn-Schranke mit „GPS-Pille“

21.03.2012
Neue Aussichten für die Therapie von Hirnerkrankungen

Wissenschaftler des Bonner Life Science Inkubators (LSI) haben eine „Medikamenten-Fähre“ entwickelt, die Wirkstoffe von der Blutbahn gezielt ins Gehirn befördert. Tierstudien belegen, dass dieses Transportsystem die natürliche „Blut-Hirn-Schranke“ überwindet, die das Gehirn üblicherweise vor einer medikamentösen Behandlung abschottet.

Das Verfahren eröffnet neue Perspektiven für die Therapie von Gehirnerkrankungen des Menschen wie Hirnturmore oder Multiple Sklerose. Es beruht auf mikroskopisch kleinen, synthetisch hergestellten Proteinkapseln, die aufgrund ihrer molekularen Beschaffenheit darauf programmiert sind, Wirkstoffe in Gehirnzellen abzugeben. Wie geplant, wird nach Abschluss der „Inkubation“ ein Start-up-Unternehmen die Technologie nun weiterentwickeln.

Dieses Pionier-Projekt ist der sichtbare Beweis für die erfolgreiche Umsetzung des bundesweit einmaligen LSI-Konzeptes. Der LSI, der 2007 von Max-Planck-Innovation, der Technologietransfer-Organisation der Max-Planck-Gesellschaft, mit dem Ziel ins Leben gerufen wurde, Ausgründungen im Bereich der Lebenswissenschaften zu erleichtern, wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und dem Land NRW gefördert.

Neurodegenerative Erkrankungen wie Multiple Sklerose, Alzheimer, Parkinson und auch Hirntumore führen zur allmählichen Schädigung des Gehirns. Die Ursachen sind zum Teil ungeklärt, die Symptome vielfältig, wobei sie von Lähmungserscheinungen über Gedächtnisverlust bis zur Demenz reichen können. Gängige Therapiemethoden sind nur begrenzt wirksam. Was insbesondere daran liegt, dass sich das Gehirn nicht ohne Weiteres mit Medikamenten behandeln lässt. Grund dafür ist ein natürlicher Filtermechanismus in der Wand der Blutgefäße, die das Gehirn versorgen:

Diese „Blut-Hirn-Schranke“ schützt das Hirngewebe vor Krankheitserregern und hindert auch viele Arzneistoffe daran, von der Blutbahn ins Gehirn zu gelangen. Wissenschaftler des LSI haben nun eine „Medikamenten-Fähre“ entwickelt, die diese Barriere überwindet. Untersuchungen mit Mäusen konnten dies jetzt erstmals bestätigen. Den Tieren war mittels des neuen Verfahrens ein Markierungsstoff in die Blutbahn verabreicht worden, der sich später im Gehirn wiederfand. Damit bietet sich eine neuartige Möglichkeit, Erkrankungen des zentralen Nervensystems zu behandeln.

„Manche Substanzen können die Blut-Hirn-Schranke durchaus passieren. Auch unsere Fähre wird vom Gehirn als etwas wahrgenommen, das es unbedingt benötigt. Sie kann so durch die Blut-Hirn-Schranke schlüpfen“, sagt Projektleiter Dr. Heiko Manninga. „Damit sind wir in der Lage, eine Vielzahl von Wirkstoffen von der Blutbahn ins Gehirn zu transportieren. Dass das Verfahren so gezielt wirkt, hat uns selbst überrascht.“ Die Untersuchungen zeigen zudem, dass die Fracht nicht nur in den Zellen ankommt, sondern dort auch noch funktionsfähig ist. „Das Paket wird unbeschadet abgeliefert, das ist Voraussetzung für eine mögliche Therapie“, so Manninga.

Arzneicontainer im Nanoformat

Das Verfahren beruht auf künstlich hergestellten Proteinkapseln, bekannt als „Virus-Like-Particles“ (VLPs). Hieraus entwickelte die Forschergruppe kugelförmige, nur Millionstel Millimeter große Hüllen, sogenannte „Engineered Protein Capsules“ (EPC), die sich gezielt mit Wirkstoffen beladen lassen.

Die Proteine der Kapsel wirken wie ein Navigationssystem, das die winzigen Transporter dazu leitet, ihre Medikamentenfracht in Hirnzellen abzuliefern. „Unser Verfahren bringt Wirkstoffe genau dorthin, wo sie ihre Reaktion entfalten sollen. Das gleicht einer Pille mit eingebautem GPS-System“, meint der Projektleiter. VLPs werden bereits seit einigen Jahren in der Immunforschung, aber auch zur praktischen Impfung verwendet. „Diese Proteinkapseln für den Transport von Wirkstoffen einzusetzen, ist jedoch ein neuer Ansatz. Das gilt speziell hinsichtlich der Behandlung von Hirnerkrankungen“, so Manninga weiter.

Seine Projektgruppe wird diese Arbeiten in einem Start-up-Unternehmen fortführen. Als Entwicklungsziel haben sich die Forscher zunächst die Therapie von „Gliobastoma multiforme“, einer besonders aggressiven Form des Hirntumors, vorgenommen. „Wir werden nun die Untersuchungen mit Mäusen fortsetzen und dabei verschiedene Wirkstoffe zur Behandlung von Hirntumoren testen. Innerhalb der nächsten zwei bis drei Jahre hoffen wir mit ersten Patientenstudien beginnen zu können“, so die Prognose des Firmengründers.

Einsatzpotenzial sieht dieser aber auch bei anderen neurodegenerativen Erkrankungen, insbesondere im Fall der Multiplen Sklerose. Von dieser Entzündung des Nervensystems sind hierzulande rund 120.000 Personen betroffen, weltweit etwa 2,5 Millionen.

Erste Ausgründung des LSI

Der von einer Public-Private-Partnership getragene LSI hat das Ziel, aus wissenschaftlichen Erkenntnissen zukunftsweisende, marktfähige Technologien zu entwickeln. Seit 2009 werden am LSI diverse Forschungsprojekte aus den Bereichen Biotechnologie, Pharmaund Medizintechnik gefördert. „Innovative Ideen brauchen Unternehmerpersönlichkeiten, die diese Ideen auf den Markt bringen. Am LSI fördern wir genau diese Kombination mit einem in Deutschland einzigartigen Konzept“, so Dr. Jörg Fregien, Geschäftsführer des LSI. Basierend auf den Ergebnissen des VLP-Projekts ist nun die erste Ausgründung in Vorbereitung. Das Start-up-Unternehmen wird finanziert von einer mit dem LSI assoziierten Fondsgesellschaft und durch private Investoren. Dieses Investment soll durch weitere Fördermittel flankiert werden. Überdies ist eine strategische Kooperation mit einem Industriepartner vorgesehen. Bis 2016 plant der künftige Firmenchef Heiko Manninga rund 30 Arbeitsplätze zu schaffen.

Der Bonner Life Science Inkubator (LSI) bietet Raum für visionäre Existenzgründer. Der LSI ermöglicht innovative Forschungsprojekte aus den Bereichen Biotechnologie, Pharma und Medizintechnik für einen Zeitraum von bis zu drei Jahren und entwickelt diese weiter bis zur Marktreife. Das bundesweit einmalige Projekt, das in enger Kooperation mit der Max-Planck-Gesellschaft entwickelt wurde, wird von einer Public-Private-Partnership getragen. Beteiligt sind das Bundesministerium für Bildung und Forschung, das Ministerium für Innovation, Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen, die Max-Planck-Gesellschaft, die NRW.Bank, die Fraunhofer-Gesellschaft, die Helmholtz-Gemeinschaft, die Sparkasse KölnBonn, das Forschungszentrum caesar und weitere private Investoren.

Kontakt:
Life Science Inkubator GmbH
am Forschungszentrum caesar
Ludwig-Erhard-Allee 2, 53175 Bonn

Dr. Harald Rösch | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.life-science-inkubator.de
http://www.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht In Hochleistungs-Mais sind mehr Gene aktiv
19.01.2018 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Warum es für Pflanzen gut sein kann auf Sex zu verzichten
19.01.2018 | Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | Veranstaltungen

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungen

6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit dem Betriebsrat von RWG Sozialplan - Zukunftsorientierter Dialog führt zur Einigkeit

19.01.2018 | Unternehmensmeldung

Open Science auf offener See

19.01.2018 | Geowissenschaften

Original bleibt Original - Neues Produktschutzverfahren für KFZ-Kennzeichenschilder

19.01.2018 | Informationstechnologie