Bewährtes beibehalten und Neues wagen

Der Kampf gegen infektionsbedingte entzündliche Erkrankungen ist für die Menschheit von großer Bedeutung und erfordert neuartige Strategien für eine wirksame und sichere Pharmakotherapie. Gegenwärtige Konzepte zur Medikation von entzündlichen Erkrankungen leiden unter einer eingeschränkten Biokompatibilität und Organspezifität der verfügbaren Medikamente und sind oft mit schwerwiegenden Nebenwirkungen verbunden. Der SFB PolyTarget erhält von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) nun Fördergelder für eine zweite vierjährige Phase und arbeitet weiter an innovativen Ansätzen zur Überwindung dieser Hürden. Das Konsortium verfolgt das langfristige Ziel, zelltypspezifische polymere Nanopartikel als Wirkstoffträger zu entwickeln, die in den verschiedenen Stadien der mit Infektionskrankheiten einhergehenden Entzündungsprozesse selektiv eingreifen. Neu entwickelte Wirkstoffe, die von gewebespezifischen Nanopartikeln eingekapselt werden, ermöglichen somit die Auflösung lokaler und systemischer Entzündungsreaktionen und den Schutz entfernter Organe.

In der zweiten Förderperiode werden erfolgreiche Projekte weitergeführt und mit neuen Projektleitern verstärkt, aber auch ganz neue Projekte konnten aufgenommen werden. Im neuen Teilprojekt C06 soll mit Hilfe von Nanopartikeln, welche mit CRISPR / Cas Komplexen beladen sind, die Immunantwort bei Erkrankungen der Leber gezielt reguliert werden. Die Expertise von Claudia Waskow auf dem Gebiet der Stammzellforschung in Mausmodellen wird einen entscheidenden Schritt in Richtung einer Anwendung am Menschen beitragen. Sina Coldewey wird die entwickelten Konzepte im Teilprojekt A02 für Untersuchungen zum hämolytisch-urämischen Syndrom (HUS) nutzen, welches zu akutem Nierenversagen führen kann. Die Forschungsarbeiten zur Behandlung von Entzündungen des Darms mit polymeren Nanopartikeln (Teilprojekt A05) werden nun von Alexander Mosig unterstützt. Mit der Entwicklung von microfluidischen Systemen (Organ-on-a-Chip) können humane Organfunktionen im Modell intensiv untersucht werden.

Die Translation der speziell angepassten Nanopartikel wird in dem kürzlich bewilligten Transferprojekt T01 mit den Projektleitern Ulrich S. Schubert, Michael Bauer und Sina Coldewey umgesetzt. Dabei werden Farbstoff-markierte Nanopartikel zur zielgerichteten Freisetzung von Inhibitoren in der Niere, die bei der Behandlung von Infektionen eine Rolle spielen, in Kooperation mit der SmartDyeLivery GmbH untersucht. Das Transferprojekt erarbeitet damit wichtige Erkenntnisse für die Produktion der Nanopartikel unter GMP-Bedingungen für künftige klinische Studien.

Die aktuelle Pandemiesituation zeigt deutlich die Bedeutung von Entzündungsreaktionen, welche unter anderem auch durch Viren hervorgerufen werden können. PolyTarget arbeitet im neu eingerichteten Projektbereich „Viral“ an Lösungen, um viral-verursachte Infektionen besser verstehen und behandeln zu können und somit für gegenwärtige und auch zukünftige Krankheitserreger gut gerüstet zu sein. In D01 werden von Christian Eggeling, Michael Bauer und Ulrich S. Schubert Nanopartikel so modifiziert, dass sie die gleichen zellulären Aufnahmemechanismen wie Viren aufweisen und somit optimal die Wirkstoffe in infizierten Zellen freisetzen können. In D02 werden die Erfahrungen von Bettina Löffler und Christina Ehrhardt auf den Gebieten der bakteriellen Pathogenese und viralen Infektionsmodelle, welche schwere Erkrankungen der Atmungsorgane (Influenza, SARS-CoV-2) hervorrufen, gebündelt und für die Entwicklung von Nanopartikeln für anti-inflammatorische und anti-virale Wirkstoffe genutzt. Der Einsatz von neuartigen Inhibitoren zur Verringerung der Virusreplikation wird von Carsten Hoffmann in diesem Projekt untersucht.

Die Bedeutung der Nanomedizin sowie neue Entwicklungen auf diesem Gebiet sollen nicht nur in der Forschung bearbeitet, sondern auch der breiten Bevölkerung nahegebracht werden. PolyTarget wird im neu installierten Projekt Ö01 mit Timm Wilke als Projektleiter die Thematik der Nanotechnologie in den Schulunterricht bringen, um grundsätzliche Ansätze und ein Verständnis dafür bereits in der schulischen Bildung zu erreichen. Damit sollen kommende Generationen an Forscherinnen und Forschern für die Nanotechnologie begeistert werden.