Per Nanotaxi durch die Haut

420.000 Euro für Erforschung neuer Transportwege für Arzneien

02.11.2006

In der Königin-Luise-Straße in Berlin-Dahlem wird die Welt der chemischen Zwerge erforscht. Das neueste Projekt der dort arbeitenden Pharmakologen der Freien Universität Berlin: Moleküle mit völlig unterschiedlichen Eigenschaften werden wohldosiertem Hochdruck ausgesetzt, um stabile Nanopartikel mit exakt bestimmter Größe zu erhalten. Dadurch wollen die Wissenschaftler Winzlinge mit heilsamer Funktion entwickeln. Das Projekt "Nanoderm-TS" ist Teil des Förderprogramms "Nano for Life" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung und wird mit 420.000 Euro gefördert. Im Visier der Wissenschaftler stehen dabei drei Hautkrankheiten, deren Behandlung bisher noch aufwändig oder unzureichend ist: Schuppenflechte, Akne und aktinische Keratose, die Vorstufe des hellen Hautkrebs. Durch "Nanoderm-TS", so der Name des Forschungsvorhabens, sollen neuartige Medikamente entwickelt werden, die besser ihren Einsatzort erreichen. "Unser Projekt ist darauf spezialisiert, Arzneistoffe in Nanopartikel zu verpacken und gezielt in die Hautschichten zu bringen, wo sie wirken sollen", erklärt Burkhard Kleuser vom Institut für Pharmazie der Freien Universität Berlin.

Grundlage des Projekts sind Erkenntnisse von Monika Schäfer-Korting, Leiterin der Abteilung Pharmakologie und Toxikologie des Instituts. Sie hatte herausgefunden, dass an Nanopartikel gebundene Wirkstoffe besser in die Haut eindringen. Diese Partikel bestehen aus drei Komponenten. Zwei Teile bilden eine Art "Nanotaxi", das dem Arzneistoff sicheren Halt gibt, ihn transportiert und am Ziel absetzt. Die nach innen gerichteten Molekül-Enden der Vehikelhülle (erste Komponente) binden gut an kleine Fettmoleküle (Lipide). Dieser Lipidkern, die zweite Komponente, dient als Verankerung für den dritten Teil, den Arzneistoff. Je nach Art des Wirkstoffs wird dieser entweder vollständig in den Lipidkern integriert oder er ragt etwas aus dem Nanogebilde heraus, um seine passgenauen Strukturen den Bindungsstellen der anvisierten Zielzellen zu präsentieren. Nach geglücktem Transport soll sich das Nanotaxi auflösen und die Arznei ihren Wirkung entfalten.

Damit die Beförderung so reibungslos funktioniert, müssen sowohl das Arzneistoffmolekül als auch die Verbindungen des "Fahrzeugs" im selben Arbeitsgang, der so genannten Hochdruck-Homogenisation, zu einem stabilen Lipid-Nanopartikel verbunden werden. "Die Haut hat eine Lipidbarriere, deshalb hoffen wir mit den Lipid-Nanopartikeln ein optimales Wechselspiel zu erreichen", sagt Kleuser. Entscheidend ist auch, welchen Weg das Nanotaxi mit der Arzneifracht einschlägt. Dazu werden drei Möglichkeiten untersucht: Erstens können die Nanopartikel gleich mit den Lipiden der obersten Hautschicht verschmelzen und ihren Wirkstoff freisetzen. Zweitens sind die Teilchen aufgrund ihrer stabilen Struktur auch dazu fähig, tiefer in die Haut einzudringen. Noch tiefer, nämlich bis zu den Haarbälgen, sollen sie bei der Aknebehandlung gelangen. Für diesen dritten Weg müssen die Lipid-Nanopartikel dann ein spezielles Design erhalten.

In vier Jahren wollen die Forscher die neuartigen Medikamente in Form einer Creme oder Salbe mit lokal begrenzter Wirkung bereitstellen. Durch den effektiven Transport und die punktgenaue Freisetzung kann so die therapeutisch nötige Wirkstoffmenge reduziert und unerwünschte Nebenwirkungen weitestgehend vermieden werden.

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