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 Neuer Behandlungsansatz für Juckreizgeplagte
15.08.2018 | Universität Zürich

nachricht Cholestase: Riss in Lebermembran lässt Galle abfließen
15.08.2018 | Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund

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: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Im Focus: Neue interaktive Software: Maschinelles Lernen macht Autodesigns aerodynamischer

Neue Software verwendet erstmals maschinelles Lernen um Strömungsfelder um interaktiv designbare 3D-Objekte zu berechnen. Methode wird auf der renommierten SIGGRAPH-Konferenz vorgestellt

Wollen Ingenieure oder Designer die aerodynamischen Eigenschaften eines neu gestalteten Autos, eines Flugzeugs oder anderer Objekte testen, lassen sie den...

Im Focus: New interactive machine learning tool makes car designs more aerodynamic

Scientists develop first tool to use machine learning methods to compute flow around interactively designable 3D objects. Tool will be presented at this year’s prestigious SIGGRAPH conference.

When engineers or designers want to test the aerodynamic properties of the newly designed shape of a car, airplane, or other object, they would normally model...

Im Focus: Der Roboter als „Tankwart“: TU Graz entwickelt robotergesteuertes Schnellladesystem für E-Fahrzeuge

Eine Weltneuheit präsentieren Forschende der TU Graz gemeinsam mit Industriepartnern: Den Prototypen eines robotergesteuerten CCS-Schnellladesystems für Elektrofahrzeuge, das erstmals auch das serielle Laden von Fahrzeugen in unterschiedlichen Parkpositionen ermöglicht.

Für elektrisch angetriebene Fahrzeuge werden weltweit hohe Wachstumsraten prognostiziert: 2025, so die Prognosen, wird es jährlich bereits 25 Millionen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Das Architekturmodell in Zeiten der Digitalen Transformation

14.08.2018 | Veranstaltungen

EEA-ESEM Konferenz findet an der Uni Köln statt

13.08.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung in der chemischen Industrie

09.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Macht Sinn: Fraunhofer entwickelt Sensorsystem für KMU

15.08.2018 | Energie und Elektrotechnik

Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

15.08.2018 | Informationstechnologie

FKIE-Wissenschaftler präsentiert neuen Ansatz zur Detektion von Malware-Daten in Bilddateien

15.08.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics