Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Winzige Partikelpost mit heilender Fracht

05.10.2012
Wissenschaftler der Universität Bonn erforschen zusammen mit ihren Kollegen in München und Berlin Nanopartikel, die Gene und Ersatzzellen im Körper genau dahin schleusen, wo sie gebraucht werden.
Die Gutachter der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) bezeichneten die interdisziplinäre Forschergruppe Nanoguide/FOR 917 als einen richtungweisenden Verbund, der weltweit einzigartig sei. Die DFG fördert die Wissenschaftler nun für weitere drei Jahre mit rund zwei Millionen Euro.

Der Immunologe und Medizin-Nobelpreisträger Paul Ehrlich (1854-1915) hatte bereits die Vision, Wirkstoffe nicht einfach im ganzen Körper zu verteilen, sondern genau dorthin zu bugsieren, wo sie gebraucht werden. Er verglich diese Substanzen mit „Zauberkugeln“.
Diesem Traum ist eine Forschergruppe der Universität Bonn, der Technischen Universität München, der Ludwig-Maximilians-Universität München und der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Berlin ein großes Stück näher gekommen. „Wir haben Methoden entwickelt, wie sich mit Nanopartikeln Gene und Zellen im Körper gezielt an den Bestimmungsort bringen lassen“, berichtet Prof. Dr. Alexander Pfeifer, Direktor des Instituts für Pharmakologie und Toxikologie der Universität Bonn und Sprecher der Forschergruppe.

Als winzige „Briefträger“ dienen magnetische Nanopartikel

Dieses Kunststück geschieht mit unsichtbaren Kräften scheinbar wie von Zauberhand – mit Hilfe von Magneten. „Damit lassen sich Gene oder lebende Zellen genau platzieren, wenn sie vorher mittels magnetischer Nanopartikel magnetisiert wurden“, sagt die Biologin Dr. Katrin Zimmermann, wissenschaftliche Mitarbeiterin in Prof. Pfeifers Team. So nehmen etwa therapeutisch einsetzbare Zellen die magnetischen Nanopartikel auf und werden dadurch selbst magnetisch. Darüber hinaus können Viren als Genfähren ebenfalls an die winzigen Magnetpartikel gekoppelt werden. Mit den eingeschleusten Genen lassen sich krankhafte Zellen umprogrammieren.

Die „Briefträger“ für die Wirkstoffpost bestehen aus winzigen magnetischen Eisenoxiden mit unterschiedlicher Hülle von 20 bis 50 Nanometern (Tausendstel Millimeter) Durchmesser, die unschädlich für Zellen sind. Ein Magnet, der sich außen am Körper befindet, leitet die Partikel zum gewünschten Ort oder Organ.

Wirkstoffe und Zellen bleiben an verletztem Gewebe haften

Bislang sind die Patienten keine Menschen, sondern Mäuse. Die Wissenschaftler zeigten zum Beispiel an den Tieren, dass sich mit dieser Technologie etwa Zellen oder Genfähren gezielt zu verletztem Gewebe schleusen lassen. „Der Magnet sorgt zusammen mit den Nanopartikeln dafür, dass die Zellen, Wirkstoffe oder Viren am gewünschten Ort haften bleiben“, berichtet Prof. Pfeifer. Spritzt man die Zellen oder Genfähren dagegen ohne Nanopartikel direkt in das Herz oder die Gefäße, werden sie vom Blutstrom einfach weggespült.
Der Fokus liegt auf dem Herzkreislaufsystem

Mit der Nanomethode lassen sich vielleicht auch einmal bei Arteriosklerose die gefürchteten Ablagerungen behandeln, indem entsprechende Wirksubstanzen direkt in den Blutgefäßen an die Plaques herangeführt werden, wo sie ihre heilende Wirkung entfalten. Die beteiligten Forscher wollen mit den Nanopartikeln auch Nebenwirkungen reduzieren, weil damit die Substanzen nicht im ganzen Körper verteilt werden und unerwünschte Reaktionen auslösen. Auch bei Tumorerkrankungen suchen Wissenschaftler fieberhaft nach Wegen, wie die häufig mit starken Nebenwirkungen verbundenen Chemotherapeutika ausschließlich auf das Krebsgeschwür wirken.

Die Forschergruppe richtet ihren Fokus auf das Herzkreislaufsystem. So beschäftigen sich Herzchirurgen des Bonner Universitätsklinikums und Physiologen der Universität Bonn mit der therapeutischen Zell- und Genpositionierung im Infarktgewebe und der Generierung von Herzschrittmacherzellen. Darüber hinaus untersuchen Forscher des Instituts für Pharmakologie der Universität Bonn an geschädigten Gefäßen Signalwege im Bereich der Grundlagenforschung.

Großes Lob von der Deutschen Forschungsgemeinschaft

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hält die Ergebnisse der Forschergruppe für so bedeutend, dass sie in den nächsten drei Jahren mit rund zwei Millionen Euro weitergefördert wird. „Die Gutachter der DFG sehen in der Forschergruppe einen richtungweisenden Verbund, der weltweit einzigartig ist“, berichtet Prof. Pfeifer. Die Gutachter lobten insbesondere das große Spektrum der beteiligten Disziplinen – von der Medizin über die Physik bis hin zur Biologie und Pharmakologie. In der neuen Förderperiode konzentrieren sich die Wissenschaftler auch auf sogenannte Mikrobläschen. „Dabei handelt es sich um gasgefüllte Lipidbläschen, an die Nanopartikel gekoppelt sind und nach orts-spezifischer Positionierung mit Hilfe eines Magneten durch Ultraschallpulse zum Platzen gebracht werden können“, sagt Dr. Katrin Zimmermann.
Kontakt:

Prof. Dr. med. Alexander Pfeifer
Direktor des Instituts für Pharmakologie und
Toxikologie der Universität Bonn
Tel: 0228-287-51300 oder 287-51302
E-Mail: alexander.pfeifer@uni-bonn.de

Johannes Seiler | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de
http://www.pharmazentrum.uni-bonn.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Abstoßung von Spenderorganen: Neue Biomarker sollen Komplikationen verhindern
15.12.2017 | Deutsche Herzstiftung e.V./Deutsche Stiftung für Herzforschung

nachricht Antibiotikaresistenzen durch Nanopartikel überwinden?
15.12.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik