Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Huckepack in den Körper: Nanopartikel als Taxis für Medikamente

27.05.2010
Nanopartikel, die Medikamente durch die biologischen Barrieren des Körpers an ihren Wirkungsort transportieren, stehen im Mittelpunkt des wissenschaftlichen Interesses von Claus-Michael Lehr.

Der Professor für Biopharmazie und Pharmazeutische Technologie der Universität des Saarlandes ist auch Abteilungsleiter am kürzlich gegründeten Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS).

Lehr erforscht unter anderem neue Medikamente zur Behandlung von entzündlichen Darmerkrankungen und Lungenkrebs sowie neue Impfstoffe. Letztere könnten, in Nanoteilchen verpackt, einfach wie eine Creme in die Haut einmassiert werden.

Der Saarbrücker Wissenschaftler stellt aktuelle Ergebnisse seiner Forschungen auf der Tagung NanoBio-Europe 2010 vor, die vom 15. bis 17. Juni in Münster stattfindet.

Haut, Lunge und Magen-Darm-Trakt interessieren Professor Lehr ganz besonders. Ihnen ist gemeinsam, dass sie als biologische Barrieren fungieren: Einerseits riegeln sie den Organismus vor Krankheitserregern und anderen schädlichen Partikeln ab, andererseits dienen sie nützlichen Substanzen wie Arzneimitteln als „Eintrittspforten“ in den Körper. Dieser Medikamenten-Transport vom Anwendungsort zum Wirkungsort („Drug Delivery“) steht im Mittelpunkt der Forschungen von Claus-Michael Lehr und seinem Team.

Effektive Trägersysteme für Arzneimittel stellt die Nanomedizin zur Verfügung: Bestimmte Nanopartikel, also Teilchen, die weniger als ein tausendstel Millimeter groß sind, können nämlich Medikamente stabil verpacken und durch Haut, Lunge oder Magen-Darm-Trakt transportieren. „Nanopartikel können als Taxis für Arzneistoffe wirken“, sagt Claus-Michael Lehr. Im Gegensatz zu Nanoteilchen, die für technische Zwecke hergestellt werden und meist hochgiftig sind, sind die in der Nanomedizin verwendeten Moleküle ungiftig und biologisch abbaubar, betont der Pharmazeut. Polymere, die solche Anforderungen erfüllen, sind schon länger bekannt und als Arzneimittel zugelassen.

Um die Transportvorgänge an den biologischen Barrieren des Körpers zu untersuchen, haben die Saarbrücker Wissenschaftler künstliche Testsysteme auf Zell- oder Gewebebasis entwickelt. So können sie genauer beobachten und messen, ob, wie schnell und auf welchem Weg ein Medikament oder Nanoobjekt eine bestimmte Barriere durchdringt. Eines dieser Testsysteme dient als Modell der „Luft-Blut-Schranke“ der Lunge. Für seine Herstellung werden menschliche Lungenzellen auf einer dünnen, mit Poren durchsetzten Membran ausgesät, wo sie sich anschließend zu einem dichten Teppich weiterentwickeln. Andere Modelle ahmen die Darmschleimhaut nach. Sie enthalten Zellen des Immunsystems, um auch Entzündungsprozesse und die Wirkung von Medikamenten darauf untersuchen zu können.

Inzwischen haben die Saarbrücker Pharmazeuten „Arzneistofftaxis“ für jede der biologischen Barrieren entwickelt. Nanopartikel, die über den Magen-Darm-Trakt aufgenommen werden, eignen sich beispielsweise zur Behandlung von entzündlichen Darmerkrankungen wie Morbus Crohn oder Colitis Ulcerosa. In Kooperation mit Professor Andreas Stallmach und seinem Team von der Uni Jena konnte Professor Lehr zeigen, dass sich die mit Medikamenten beladenen Nanopartikel bevorzugt in entzündeten Bereichen des Darmgewebes einlagerten. Dadurch war der Arzneistoff dort länger verfügbar und seine anti-entzündliche Wirkung hielt länger an. Gleichzeitig waren unerwünschte Nebenwirkungen an anderer Stelle geringer.

Die Haut ist für Nanopartikel eigentlich undurchlässig – mit einer Ausnahme: dem Weg über die Haarfollikel. Diese Erkenntnis ergab sich quasi als „Nebenprodukt“ von Forschungsarbeiten zur Sicherheit von Sonnenschutzpräparaten in Zusammenarbeit mit Professor Jürgen Lademann von der Charité in Berlin. So sollte es möglich sein, Nanoteilchen zu entwickeln, die in den Haarfollikeln gespeichert werden und beim Kontakt mit menschlichem Schweiß Impfstoffe freisetzen. „Am Boden der Haarfollikel liegen bestimmte Zellen, die sozusagen Vorposten des Immunsystems sind“, erläutert Michael Lehr. „Wenn der Impfstoff dort freigesetzt wird, ist es wahrscheinlich, dass sich der Weg über die Follikel für Impfungen eignet.“ Mit diesem Forschungsprojekt hat das an der Saar-Uni angesiedelte Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung (HIPS) gemeinsam mit dem Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig kürzlich einen Zuschlag im Förderprogramm „Grand Challenges Explorations“ der Bill & Melinda Gates Stiftung erhalten.

Erste vielversprechende Erfolge zeigt auch ein Projekt zur Behandlung von Krebserkrankungen der Lunge. Die Saarbrücker Pharmazeuten führen es, mit Unterstützung der Deutschen Krebshilfe, gemeinsam mit Dr. Thomas Mürther und Professor Ulrich Klotz des Margarete Fischer-Bosch-Instituts in Stuttgart durch „Dabei verfolgen wir den Ansatz, den Krebszellen ihre Unsterblichkeit zu nehmen“, erläutert Michael Lehr. Schlüsselmolekül dabei ist das Enzym Telomerase, das Krebszellen unsterblich und dadurch so bösartig macht. Effektive Hemmstoffe dieses Enzyms sind allerdings nur sehr schwer an ihren Wirkungsort zu bringen, da sie sehr groß sind. In ersten Experimenten mit Mäusen an der Experimentellen Chirurgie in Homburg (Professor Michael Menger und Dr. Matthias Laschke) zeigte sich, dass das Wachstum bösartiger Geschwulste gestoppt werden kann, sofern die Hemmstoffe der Telomerase mittels einer geeigneten „Nano-Medizin“ verabreicht wurden.

Weitere Informationen zur Tagung NanoBio-Europe 2010 unter: http://www.nanobio-europe.com

Kontakt:
Professor Dr. Claus-Michael Lehr
Tel. (0681) 302-3039
E-Mail: lehr@mx.uni-saarland.de

Gerhild Sieber | idw
Weitere Informationen:
http://www.nanobio-europe.com

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Bakterieller Untermieter macht Blattnahrung für Käfer verdaulich
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

nachricht Neues Werkzeug für gezielten Proteinabbau
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie

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: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte