NANODIATER

Nanoparticles designed to target chemokine-related inflammatory processes in vascular diseases and cancer metastasis (NANODIATER)
(Förderkennzeichen 13N11537 – 13N11538)

Partner

  • Universität Bonn
  • EPO Experimentelle Pharmakologie & Onkologie Berlin-Buch GmbH
  • Institute of Cellular Biology and Pathology ‚Nicolae Simionescu‘ (Rumänien)
  • University Politehnica of Bucarest (Rumänien)
  • University of  Istanbul (Türkei)
  • SC Optoelectronica- 2001 SA (Rumänien)
  • Universität Zürich (Schweiz)

Kurzbeschreibung

Ziel des europäischen Verbundprojektes NANODIATER ist die Entwicklung und präklinische Testung von Nanopartikeln (NP) als Wirkstoffträger, die durch einen zielgenauen Transport (Targeting) und Freisetzung von Chemokinrezeptorantagonisten hemmend in pathologische Prozesse eingreifen.

Ein komplexes Netzwerk von Chemokinen vermittelt die Akkumulation von Abwehrzellen im Entzündungsgebiet, kann aber bei Entkopplung auch zur Entstehung und Fortführung pathologischer Entzündungsprozesse, z.B. der  Arteriosklerose entscheidend beitragen. Ähnliche Mechanismen herrschen auch bei der Metastasierung von Tumorzellen vor, bei denen Chemokine die Ansiedlung der neuen Tumore im Gewebe fördern.

Eine Therapie mittels innovativer Nanopartikel zur Hemmung der Chemokine erscheint daher als herausragende pharmakologische Strategie zur Bekämpfung dieser „Volkskrankheiten“. Diese Idee wird ergänzt durch die technologische Entwicklung eines nanopartikulären Biosensors zur diagnostischen Erfassung aktivierter Zellen im Blut. Für diese Ziele haben sieben Gruppen unterschiedlicher wissenschaftlicher Disziplinen aus vier Ländern ein translationales Forschungskonzept aufgestellt, welches von der grundlegenden Entwicklung bis zur präklinischen Profilierung der Nanopartikel und des Biosensors ausgerichtet ist.

Der Beitrag der Universität Bonnfokussiert auf die in vitro Charakterisierung der Bindung der NP an die ausgewählten, endothelialen Targets unter  dynamischen, simulierten Blutflussbedingungen und auf die Optimierung der Freisetzung von Chemokinrezeptorantagonisten aus den NP.

Erste Ergebnisse zeigen, dass liposomale Wirkstoffträger über ein Targeting-Peptid zur Bindung an das Adhäsionsmolekül VCAM-1 selektiv an aktivierte Endothelzellen unter Flussbedingungen adhärieren. Die Modifikation der Lipidzusammensetzung der Liposomen erlaubt dabei eine verstärkte Degradierung am Wirkort, die mit einer beschleunigten Wirkstofffreisetzung einhergehen soll. Die Beladung der Liposomen mit dem Chemokinrezeptor(2)-Antagonisten DAPTA sowie dessen Freisetzung konnten erfolgreich simuliert werden. Aktuelle Untersuchungen, die in naher Zukunft auch auf andere Antagonisten sowie nanopartikuläre Träger übernommen werden, sind auf die funktionellen Auswirkungen einer DAPTA-Freisetzung hinsichtlich einer verringerten Adhäsion und Transmigration von Abwehrzellen gerichtet. Diese Erkenntnisse werden auch zu einem tieferen Einblick und Intervention in die metastatische Ansiedlung von Tumorzellen führen.

Der Beitrag der EPO GmbH besteht in der Entwicklung, Charakterisierung und Bereitstellung von metastasierenden, Patienten-abgeleiteten Tumoren für die präklinische Testung der innovativen NP und des Biosensors. Patienten-abgeleitete Xenografts (PdT) bekommen immer mehr Bedeutung für die individualisierte Therapie. Die Verfügbarkeit von ebensolchen Metastasierungsmodellen ist daher von essentieller Bedeutung. Erste Ergebnisse zeigen die Möglichkeit, solche PdT Metastasierungsmodelle zu etablieren. So konnte von einem Pd-Lungenkarzinom die Lebermetastasierung initiiert und charakterisiert werden (Herstellung der vereinzelten Tumorzellen, Testung verschiedener Applikationsrouten und -schedules, Nachweis und Quantifizierung von Mikrometastasen). Weitere Tumore (Pankreas-, Kolonkarzinome, Mammakarzinom) sind derzeit in der Untersuchungsphase. Es wird davon ausgegangen, dass für die Testung der NPs und des Biosensors mehrere Metastasierungsmodelle verfügbar sein werden, wodurch eine sehr gute präklinische Charakterisierung der Wirksamkeit unter Klinik-nahen Bedingungen ermöglicht wird.

Durch die funktionelle Parallelität von Chemokinen bei Entzündungs- und Metastasierungs-prozessen kann durch nanopartikuläre Antagonisten ein völlig neuartiger pharmakologischer Weg der Intervention bei zwei bedeutenden Volkskrankheiten beschritten werden.  

weitere Informationen

Prof. Dr. Maya Simionescu
8, BP Hasdeu Street
PO Box 35-14
050568 Bucharest
Romania

nach oben Aktualisiert am: 13 Juni 2013.