FOR 627:  Polymere Nanocarrier zur pulmonalen Verabreichung von Wirkstoffen

• Fachliche Zuordnung: Medizin ; Chemie
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 13983386

Nanodimensionierte Objekte lassen vielfältige neue Materialeigenschaften erwarten, die unter dem Begriff Nanotechnologie großes Aufsehen erregt haben. Wenig untersucht ist das biologische Verhalten künstlicher nanoskaliger Objekte, insbesondere als Trägersysteme (Carrier) zur pulmonalen Verabreichung von Wirkstoffen. Dieses Konzept kann dem Forschungsgebiet "Nanomedizin" zugeordnet werden. Mit einem breit angelegten und interdisziplinären Arbeitskonzept will sich die Forschergruppe NANOHALE beschäftigen. Der Grundgedanke von NANOHALE besteht darin, dass inhalativ applizierte Wirkstoffe in Form von Nanocarriern gezielt und kontrolliert verabreicht werden können. Diese Kontrolle bezieht sich auf zeitliche (Kinetik) und örtliche (Verteilung) Phänomene. Damit soll eine selektive Abgabe von Wirkstoffen in einzelnen Kompartimenten bzw. Zellen der Lunge ermöglicht werden. Durch gezielte Modifikation von Materialeigenschaften der Nanoobjekte lassen sich damit neue therapeutische Ansätze entwickeln. Insgesamt sind sieben Arbeitsgruppen in der Forschergruppe zusammengefasst, die sich mit materialwissenschaftlichen und biologischen Aspekten der pulmonalen Verabreichung von Nanoobjekten befassen. Die "Tool box" enthält verschiedene Carrier, wie Nanofasern und Nanoröhren (AG Greiner/Wendorff), Nanopartikel und Nanokomplexe (AG Kissel) sowie lipid-beschichtete Nanopartikel (AG Bakowsky) die durch Einsatz neuer Polymere und Herstellungstechnologien bezüglich ihrer Größe, Oberflächenladung, Hydro- und Lipophile so modifiziert werden können, dass eine selektive Anreicherung im Lungengewebe möglich wird. Durch die Kopplung geeigneter Liganden soll das aktive Targeting, d.h. die gezielte Aufnahme in spezifische Zellen, untersucht werden. Die Untersuchung der toxikologischen Aspekte inhalativ aufgenommener Nanoobjekte erfolgt sowohl auf in-vitro-Ebene als auch in Tierversuchen mittels Inhalation (AG Schulz/Kreyling). Die therapeutische Anwendung soll an folgenden Projekten beispielhaft untersucht werden: Therapie pulmonaler Metastasen durch die Freisetzung von therapeutischen RNA-Molekülen aus polymeren Nanopartikeln (AG Czubayko/Aigner), Polyethylenimin-Nanopartikel als inhalativ applizierbare nicht-virale Vektoren zum pulmonal-selektiven somatischen Gentransfer (AG Fink/Grimminger) und Controlled Release von Wirkstoffen aus nanostrukturierten Carriersystemen in der Lunge (AG Gessler/Seeger).

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Controlled Release von Wirkstoffen aus nanostrukturierten Carriersystemen in der Lunge (Antragsteller Gessler, Tobias )
• Dosimetrie und Toxikologie von Nanocarriern für die Therapie von Erkrankungen der Atemwege und des pulmonalen Gefäßbettes (Antragsteller Kreyling, Ph.D., Wolfgang G. )
• Entwicklung von polymeren nanostrukturierten Carriersystemen für lokoregionale Wirkstoffapplikationen in der Lunge (Antragsteller Greiner, Andreas ;  Wendorff, Joachim H. )
• Lipidierte nanoskalige Wirkstoffträger für ein selektives Targeting zu entzündeten Bereichen der Lunge, deren Herstellung und physikalisch-chemische Charakterisierung (Antragsteller Bakowsky, Udo )
• Polyethylenimin-Nanopartikel als inhalativ applizierbare nicht-virale Vektoren zum pulmonalselektiven somatischen Gentransfer (Antragsteller Fink, Ludger )
• Supramolekulare Nanocarrier zur pulmonalen Verabreichung von Wirkstoffen (Antragsteller Kissel, Thomas )
• Therapie pulmonaler Metastasen durch die Freisetzung von therapeutischen RNA-Molekülen aus polymeren Nanopartikeln (Antragsteller Aigner, Achim )

• Sprecher: Professor Dr. Thomas Kissel