Forschung an Systemen zur gezielten und steuerbaren Medikamentenfreisetzung in Krebstherapie

Ein Forscherteam der TU Dresden erforscht erfolgreich neue Materialien, welche vor allem für Anwendungen in der Krebstherapie vielversprechend sind. Weltweit erstmals ist es ihnen gelungen metallorganische Gerüstverbindungen (MOFs, metal-organic frameworks) mit magnetischen Partikeln zu verbinden.

In einer solchen Verbindung bilden Moleküle ein hochporöses Netzwerk, dessen Hohlräume mit verschiedenen Stoffen gefüllt werden können. „Theoretisch könnten dort Medikamente eingelagert werden“, sagt Martin Lohe, Doktorand an der Professur für Anorganische Chemie I der TU Dresden. Er hat die neuen Erkenntnisse zusammen mit Physiker- und Chemikerkollegen entwickelt.

Mit den zusätzlichen magnetischen Partikeln können die MOF-Verbindungen im Körper nicht nur an die richtige Stelle transportiert werden, zum Beispiel dorthin, wo der Tumor sitzt. Mittels magnetischer Wechselfelder wie denen in einem MRT werden die Partikel auch erwärmt und können als eine Art Fernsteuerung genutzt werden. Medikamente werden von warmen Partikeln schneller freigesetzt, wodurch eine gewisse Steuerung der Medikamentendosierung von außerhalb ermöglicht wird.

Noch ist der Einsatz der MOFs in der Krebstherapie Zukunftsmusik. Martin Lohe rechnet, dass bis dahin noch mindestens fünf bis zehn Jahren vergehen. Denn bisher sind nur sehr wenige, für den Menschen unbedenkliche und stabile MOFs bekannt. „Ein erster wichtiger Schritt ist mit unserer Erkenntnis jedoch getan“, sagt er. Die hergestellten Materialien können Modell für zukünftige Weiterentwicklungen sein.

Neben der Anwendung in der Medizin können die neuen magnetischen Strukturen auch in der chemischen Industrie zum Einsatz kommen. Hier dienen die MOFs als Katalysatoren, also Hilfsmittel bei der Herstellung von Chemikalien. Dank der magnetischen Eigenschaften lassen sich die Partikel nach dem Produktionsprozess aus Flüssigkeiten schnell und einfach abtrennen. Sie können so mehrmals verwendet werden. „Das ist umweltfreundlich und nachhaltig“, sagt Martin Lohe.

Die Ergebnisse der Dresdner sind jetzt in der internationalen Fachzeitschrift Chemical Communications erschienen. In der monatlich erscheinenden chemischen Nachrichtenzeitschrift Chemistry World der britischen Royal Society of Chemistry wurde die Arbeit als „research highlight“ vorgestellt. Auch in den USA hat die Forschung von Martin Lohe Interesse geweckt. Das Crystal Growth & Design Network der American Chemical Society ehrt die Dresdner Gruppe und ihre Erkenntnisse als „Structure of the Week“.

Der Beitrag in der Chemistry World ist im Internet verfügbar.
http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2011/February/04021102.asp
Informationen für Journalisten:
Martin Lohe, Doktorand an der Professur für anorganische Chemie I der TU Dresden
Tel.: +49 351 463- 32021
Martin.Lohe@chemie.tu-dresden.de