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Wirkstofftransport bei Hauterkrankungen

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Projektleiter ist Prof. Dr. Frank Runkel. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt mit 432.000 Euro. Kooperationspartner sind die Philipps-Universität Marburg und ein mittelständisches biopharmazeutische Unternehmen aus Hessen.

Die aktinische Keratose ist eine chronische Schädigung der Haut. Diese Hautverhornung wird durch eine langjährige Einwirkung der UV-Strahlung des Sonnenlichts hervorgerufen. Sie tritt besonders bei hellhäutigen Menschen und an Körperteilen auf, die häufig der Sonne ausgesetzt sind. In etwa zehn Prozent aller Fälle entsteht aus der Erkrankung ein bösartiger Tumor, das Plattenepithelkarzinom.

Für die Therapie der aktinischen Keratose gibt es heute eine Reihe operativer und pharmakologische Verfahren. Es kommen verschiedene lokal wirkende Medikamente zum Einsatz, die laut Runkel allerdings massive Nebenwirkungen haben oder nicht ausreichend wirksam sind. Operationen führen in der Regel zu dauerhaften Vernarbungen der Haut.

Die Gießener Forscher wollen deshalb eine Therapie entwickeln, die mit Hilfe von DNAzymen die aktinische Keratose bekämpft. DNAzyme sind künstlich hergestellte Moleküle, die in den Stoffwechsel von Zellen eingreifen und deren Entartung verhindern können.

Ein spezielles gegen die aktinische Keratose wirksames DNAzym ist bereits bekannt. Zentrale Aufgabe im aktuellen Forschungsprojekt ist es, Trägersysteme für den optimalen Transport des Moleküls an seinen Wirkort zu entwickeln. Hauptproblem ist dabei die Durchdringung der Hornzellschicht der Haut, die eine hocheffiziente Barriere bildet. „Emulsionen als klassische Trägersysteme sind für größere Wirkstoffe wie Proteine oder DNA oft unzureichend, da sie deren Stabilität beeinträchtigen und sie nicht in ausreichender Menge an den Zielort Haut transportieren“, sagt der stellvertrende Arbeitsgruppenleiter Dr. Thomas Schmidts. „Wir suchen deshalb nach neuen galenischen Formulierungen. Diese Transportvehikel müssen sicher, nicht-toxisch, effektiv, stabil, biokompatibel und preiswert sein.“ Daneben wollen die Wissenschaftler auch physikalische Verfahren wie zum Beispiel Microneedle-Pflaster testen. Dabei werden Pflaster mit vielen kleinen Nadeln bestückt, die die oberste Hautschicht durchdringen und so das Eindringen des Wirkstoffs ermöglichen.

Das Forschungsvorhaben hat eine Laufzeit von vier Jahren und wird im Rahmen des Programms „IngenieurNachwuchs“ gefördert. Ziel dieser Förderlinie des BMBF ist es, junge Forschergruppen an Fachhochschulen zu etablieren. Im Rahmen des Projekts werden mehrere Doktor- und Masterarbeiten entstehen.

Erhard Jakobs | idw
Weitere Informationen:
http://www.th-mittelhessen.de/site/

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Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...