Endozytose und intrazelluläres Trafficking von Lektin-B-Ketten-funktionalisierten Liposomen

• Applicant: Professor Dr. Rolf Schubert
• Subject Area: Pharmacy
• Term: from 2007 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 36698820

Nanoskalige Trägersysteme wie Liposomen können Arzneistoffe zu Zielgeweben transportieren und dort effizient freisetzen. Ein erheblicher Fortschritt bei der kontrollierten Arzneistofffreisetzung wäre, die Aufnahme der Liposomen in bestimmte Zielzellen zu fördern und dabei den intrazellulären Abbau empfindlicher Wirkstoffe wie z. B. Nukleinsäuren oder Peptide/Proteine zu vermeiden. Im Rahmen dieses Projektes soll untersucht werden, ob Viscumin (ein Lektin aus Viscum album L.), wenn es an die Oberfläche von Liposomen gekoppelt oder adsorptiv gebunden ist, eine aktive zelluläre Aufnahme der Liposomen über Caveolae-vermittelte Endozytose fördert. Nach dem Stand der Forschung besteht dadurch eine große Wahrscheinlichkeit den intrazellulären Weg in die degradierenden Lysosomen zu vermeiden. In der ersten zweijährigen Bewilligungsphase des Projektes konnten bereits wichtige Fortschritte bei der Umsetzung dieses Konzepts des spezifischen Targetings erzielt werden. So konnte eine einfache Methode zur Isolierung von Viscumin etabliert, eine hocheffiziente Reinigung der Lektin-B-Kette von der toxischen A-Kette erreicht und die Synthese eines Mal-PEG-Cholesterols (MPC) als Membrananker optimiert werden. Mit MPC ist eine einfache nachträgliche Funktionalisierung von bereits beladenen Liposomen möglich. Die B-Kette wurde in gleichem Maß in MOLT4 Zellen aufgenommen wie das gesamte Lektin, während die A-Kette nicht aufgenommen wurde. An polarisierten MDCK-Zellen konnte gezeigt werden, dass die Endozytose wahrscheinlich, wie erhofft, über den Caveolae-Weg ins Zellinnere führt. Eine Aufnahme von B-Ketten-funktionalisierten Liposomen in MOLT4-Zellen konnte bisher nicht gezeigt werden. In den hier beantragten letzten 12 Monaten des Projektes sollen nun Modifizierungen der B-Kettenfunktionalisierten Liposomen in Form von unterschiedlichen Liposomengrößen, Lipidzusammensetzungen und Beladungsgrad mit B-Ketten untersucht werden und weitere Zelllinien und Primärzellen auf das spezifische Targeting und die möglichen Endozytosewege getestet werden.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professorin Dr. Regine Süss