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Magnetische Mikrobläschen spielen eine wichtige Rolle im Beitrag der TUM zur DFG Forschergruppe 917. Sie enthalten hunderttausende magnetischer Nanopartikel und transportieren pharmazeutische Wirkstoffe, Nukleinsäuren oder Genfähren zum Zielort. Bild: TUM
Magnetische Mikrobläschen spielen eine wichtige Rolle im Beitrag der TUM zur DFG Forschergruppe 917. Sie enthalten hunderttausende magnetischer Nanopartikel und transportieren pharmazeutische Wirkstoffe, Nukleinsäuren oder Genfähren zum Zielort. Bild: TUM
  • Forschung

Nano-Forschergruppe wird weiterhin gefördertWinzige Partikelpost mit heilender Fracht

Weiterer Erfolg für die Nanoforschung an der TUM: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert die interdisziplinäre Forschergruppe Nanoguide/FOR 917, an der Wissenschaftler aus Bonn, Berlin und München beteiligt sind, für weitere drei Jahre mit rund zwei Millionen Euro. In ihrer Evaluierung bezeichneten die Gutachter der DFG die Forschergruppe als einen richtungweisenden, weltweit einzigartigen Verbund. Erst kürzlich belegte die TUM in einem Ranking zur Nanotechnologie den ersten Platz.

Schon der Immunologe und Medizin-Nobelpreisträger Paul Ehrlich (1854-1915) hatte die Vision, Wirkstoffe nicht einfach im ganzen Körper zu verteilen, sondern genau dorthin zu bugsieren, wo sie gebraucht werden. Diesem Traum ist eine Forschergruppe der Universität Bonn, der Technischen Universität München, der Ludwig-Maximilians-Universität München und der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Berlin ein großes Stück näher gekommen. Sie haben Methoden entwickelt, wie sich mit Nanopartikeln Gene und Zellen im Körper gezielt an den Bestimmungsort bringen lassen.

Dieses Kunststück geschieht mit unsichtbaren Kräften: Gene und lebende Zellen werden mit magnetischen Nanopartikeln bestückt und lassen sich so genau im Körper platzieren. Darüber hinaus können auch Viren an die winzigen Magnetpartikel gekoppelt und gezielt zu krankhaften Zellen gebracht werden. Die Viren schleusen gesunde Gene ein, die Gendefekte in den Zellen beheben können. Die „Briefträger“ für die Wirkstoffpost bestehen aus winzigen magnetischen Eisenoxiden mit unterschiedlicher Hülle von 20 bis 50 Nanometern (Millionstel Millimeter) Durchmesser, die unschädlich für Zellen sind. Ein Magnet, der sich außen am Körper befindet, leitet die Partikel zum gewünschten Ort oder Organ.

Wirkstoffe und Zellen bleiben an verletztem Gewebe haften

Bislang sind die Patienten keine Menschen, sondern Mäuse. Die Wissenschaftler zeigten zum Beispiel an den Tieren, dass sich mit dieser Technologie etwa Zellen oder Genfähren gezielt zu verletztem Gewebe schleusen lassen. Der Magnet sorgt zusammen mit den Nanopartikeln dafür, dass die Zellen, Wirkstoffe oder Viren am gewünschten Ort haften bleiben.

Die Forschergruppe richtet ihren Fokus auf das Herzkreislaufsystem. Mit der Nanomethode lassen sich vielleicht einmal die gefürchteten Ablagerungen bei der Arteriosklerose behandeln. Medikamente könnten in den Blutgefäßen direkt an die Plaques geleitet werden, wo sie ihre heilende Wirkung entfalten. Die beteiligten Forscher wollen mit den Nanopartikeln auch Nebenwirkungen reduzieren, weil damit die Substanzen nicht im ganzen Körper verteilt werden und unerwünschte Reaktionen auslösen. Auch bei Tumorerkrankungen suchen Wissenschaftler fieberhaft nach Wegen, wie die häufig mit starken Nebenwirkungen verbundenen Chemotherapeutika ausschließlich auf das Krebsgeschwür wirken.

Lob von den Gutachtern

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hält die Ergebnisse der Forschergruppe für so bedeutend, dass sie in den nächsten drei Jahren mit rund zwei Millionen Euro weitergefördert wird. „Die Gutachter der DFG sehen in der Forschergruppe einen richtungweisenden Verbund, der weltweit einzigartig ist“, berichtet Prof. Dr. Alexander Pfeifer, Direktor des Instituts für Pharmakologie und Toxikologie der Universität Bonn und Sprecher der Forschergruppe.

Die Gutachter lobten insbesondere das große Spektrum der beteiligten Disziplinen – von der Medizin über die Physik bis hin zur Biologie und Pharmakologie. In der neuen Förderperiode konzentrieren sich die Wissenschaftler auf sogenannte Mikrobläschen. Dabei handelt es sich um gasgefüllte Lipidbläschen, an die Nanopartikel gekoppelt sind und nach ortsspezifischer Positionierung mit Hilfe eines Magneten durch Ultraschallpulse zum Platzen gebracht werden können.

Kontakt:
Institut für Experimentelle Onkologie und Therapieforschung
Technische Universität München
Dr. Martina Anton
Tel: +49 89 4140-4453
E-Mail: m.anton@lrz.tum.de
Dr. Christian Plank
Tel: +49 89 4140-4466
E-Mail: plank@lrz.tum.de

Zentralinstitut für Medizintechnik
Technische Universität München
Dr. Bernhard Gleich
Tel: + 49 89 289-10815
E-Mail: gleich@tum.de

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