Beschreibung

ProMatLeben - Polymere: Mit Polymeren die Medizin der Zukunft gestalten

Quelle: © sandramo/ iStock

Kaum ein anderer Werkstoff hat unsere Gesellschaft in den letzten Jahrzehnten so geprägt wie Polymere. Mit ihren vielfältigen Einsatzmöglichkeiten im Bereich technischer Anwendungen sowie als Speziallösungen im Hochleistungs-bereich sind sie ein essenzieller Roh- und Werkstoff für eine Vielzahl unterschiedlicher Industriezweige und somit fester Bestandteil unserer Hightech-Gesellschaft. Ob in medizinischen Arbeitsmitteln und Geräten (z. B. Schläuche, Dialyse-membranen), im Bereich der Implantate (z. B. Stents) oder als Bestandteil innovativer Arzneimittel (z. B. Hilfsstoffe), Polymere sind in der Medizin allgegenwärtig und mittlerweile unverzichtbar. Schon heute bestehen mehr als die Hälfte aller medizintechnisch genutzten Produkte aus Polymeren – Tendenz steigend. Die Gründe hierfür liegen in ihren beliebig variierbaren Materialeigenschaften (z. B. Härte, Elastizität, Resorbierbarkeit), sowie in ihrer einfachen und preisgünstigen Verarbeitung in eine Vielzahl von Formen und Geometrien, die mit anderen Materialien wie z. B. Glas nicht zu realisieren ist. Neue Herausforderungen in den Bereichen Pharma und Medizintechnik, wie z. B. der Wunsch nach verbesserter Langzeitstabilität, der Einsatz moderner Printtechnologien sowie die zunehmende Individualisierung der Medizin bringen die heute eingesetzten Kunststoff-systeme zunehmend an ihre technische Grenze. Der Erforschung von modifizierten und neuen Polymeren und deren Verarbeitungsprozessen kommt daher eine zentrale Rolle zu.

Polymergestützte Verabreichung von Autoantigenen zur kurativen Behandlung von Autoimmunerkrankungen (PolyAiD)

Medizintechnik

Selektive Aufnahme von Nanopartikeln in besonderen Leberzellen (LSECs)

Polymergestützte Verabreichung von Autoantigenen zur kurativen Behandlung von Autoimmunerkrankungen (PolyAiD)

Kompetenzen:

  • Pharmazie

    Autoimmunerkrankungen

    Wirkstofftransport

    Nanotechnologie

Koordinator:

  • Dr. Theo Schotten

    Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) - Zentrum für Angewandte Nanotechnologie CAN

Projektlaufzeit:

01.02.2019 - 31.01.2022

Aufgaben im Projekt

Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) - Zentrum für Angewandte Nanotechnologie CAN, Hamburg
Polymerkapseln als selektive Nanocarrier für Autoantigen-Peptide

Topas Therapeutics GmbH, Hamburg
Validierung von Polymer-Nanokapseln (PNK) für die Erzeugung von Toleranz in Autoimmunerkrankungenn

Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) - Institut für Biochemie und Molekulare Zellbiologie
Targeting und Prozessierung von Polymerkapseln

Beschreibung

Selektive Aufnahme von Nanopartikeln in besonderen Leberzellen (LSECs)
Abb.: Selektive Aufnahme von Nanopartikeln in LSECs. (Quelle: Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf - UKE)

Neuartige Behandlung von Autoimmunerkrankungen

Eine überschießende Antwort des Immunsystems gegen körpereigene Stoffe verursacht zahlreiche schwere Autoimmunerkrankungen, wie Typ I Diabetes, Multiple Sklerose, Morbus Crohn und rheumatoide Arthritis. Es gibt dafür bisher keine ursächliche Behandlung, die dauerhafte Heilung verspricht. Die Schwere der Leiden, das Fehlen geeigneter Therapien und die gesellschaftlichen und ökonomischen Folgen rechtfertigen hier große Anstrengungen auf dem Weg zu einer Heilbehandlung von Autoimmunerkrankungen. Bestehende Therapien, die mit schweren Nebenwirkungen einhergehen, zielen lediglich auf eine Unterdrückung des Immunsystems und somit lediglich auf eine Linderung des Krankheitsbildes.

In den letzten Jahren wurden im Forschungsverbund erste Anhaltspunkte zur Heilung dieser Krankheiten gefunden. Eine Heilung durch Verabreichung kleiner Eiweißkörper, welche spezielle Peptide enthalten, die eine Immunantwort des Körpers normalisieren. Dazu müssen die Peptide zielgenau zu besonderen Leberzellen (LSECs), die die Immunantwort regulieren, transportiert und dort freigesetzt werden. Im Vorhaben werden dazu Nanokapseln als Transportbehälter für die Peptide erforscht. Durch die besondere Oberflächenbeschaffenheit dieser Peptid-gefüllten Nanokapseln soll eine zielgerichtete Aufnahme und Freisetzung in den LSECs erfolgen.  Dies soll dem Körper ermöglichen, die fehlgeleitete Immunantwort dauerhaft zu normalisieren. Anstatt das Immunsystem zu unterdrücken, soll eine Toleranz gegenüber körpereigenen Stoffen erzeugt werden.

Ein zusätzliches Forschungsziel ist, diese Nanokapseln mit individuell auf den Patienten abgestimmten Peptid-Mischungen zu befüllen, so dass eine optimale Behandlung erfolgen kann. Das Vorhaben verbindet jüngste experimentelle Befunde zu einem innovativen Konzept und bietet nicht nur die Aussicht, sehr verschiedene Autoimmunkrankheiten mittels eines neuen Materials und einer gemeinsamen Plattformtechnologie zu heilen, sondern auch die Möglichkeit zur personalisierten Behandlung.

Projektpartner

Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) - Zentrum für Angewandte Nanotechnologie CAN

FKZ: 13XP5079A

Topas Therapeutics GmbH

FKZ: 13XP5079B

Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) - Institut für Biochemie und Molekulare Zellbiologie

FKZ: 13XP5079C