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Biologisch abbaubare Polymere als Träger für gezielter Tumorbekämpfung!

Eine der größten Herausforderungen der Krebstherapie ist der Umgang mit Nebenwirkungen während und nach der Behandlung von Tumoren. Um Nebenwirkungen von Krebstherapien zu reduzieren, werden oftmals so genannte „Nanocarrier“ verwendet. Diese bringen das Therapeutikum gezielt zum Tumor und verringern so die Schädigung von gesundem Gewebe bzw. Zellen. Ein großer Nachteil der derzeit verwendeten „Nanocarriers“ ist, dass diese oftmals vom Körper nicht abgebaut werden können. In einer soeben veröffentlichten vom österreichischen Wissenschaftsfonds (FWF)-finanzierten Kooperationsstudie der Medizinischen Universität Wien zusammen mit der Johannes Kepler Universität Linz und der Universität Wien ist es gelungen, neuartige Flaschenbürstenpolymere als Nanocarriers zu entwickeln, die völlig bioabbaubar sind und somit nicht im Körper anreichern.

Die lokalisierte Therapie von Tumoren durch „Nanocarrier“ ist eine zukunftsträchtige Behandlungsmöglichkeit und hat in den letzten Jahren an Prominenz dazugewonnen. „Nanocarrier“ sind kleine, nur wenige Nanometer-große, synthetische Trägerstrukturen, welche mit Medikamenten beladen und zur gezielten Behandlung von Tumoren eingesetzt werden.

Durch diese akkurate Therapie können Wechselwirkungen mit gesundem Gewebe bzw. Zellen minimiert und dadurch Nebenwirkungen reduziert werden. Außerdem wird die vorzeitige Ausscheidung des Medikaments (vor Erreichen des Wirkortes) verhindert. „Nanocarrier“ werden bereits erfolgreich bei Krebstherapien eingesetzt. Allerdings leiden sie meist an diversen Nachteilen, wie beispielsweise fehlende Stabilität, Abbaubarkeit und begrenzte Größe.

In einer kürzlich veröffentlichten Studien in einem der führenden Fachjournale für Nanomedizin genannt „Small“, gelang es einer Gruppe von Forscher:innen des Zentrums für Krebsforschung, Medizinischen Universität Wien (Team Petra Heffeter), des Instituts für Polymer Chemie, Johannes Kepler Universität Linz (Team Ian Teasdale) und des Departments für Pharmazeutische Wissenschaften, Universität Wien (Team Manfred Ogris) „Nanocarrier“ aus Polymeren in einer Flaschenbürstenstruktur zu synthetisieren. Diese Flaschenbürstenpolymere, bestehend aus einem Polyphosphazenerückgrat und organischen Polygluatamtarmen, können vom Körper ohne Probleme abgebaut werden und so keinen Schaden im Organismus anrichten.

Darüber hinaus erlaubt das innovative Syntheseverfahren starke Kontrolle über die makromolekulare Struktur. Es liefert stabile, gut definierte Flaschenbürstenpolymere mit hoher Wertigkeit, welche erfolgreich als Trägermoleküle eingesetzt werden können. Des Weiteren konnte das Forschungsteam zeigen, dass sich diese fluoreszenz-markierten Flaschenbürstenpolymere im bösartigen Tumor anreichern. Dies macht diese neuen Polymere zu einem vielversprechenden Werkzeug um zielgerichteter Bekämpfung der Krebszellen ermöglichen.

Publikation:
Degradable Bottlebrush Polypeptides and the Impact of their Architecture on Cell Uptake, Pharmacokinetics, and Biodistribution In Vivo
Paul Strasser, Bianca Montsch, Silvia Weiss, Haider Sami, Christoph Kugler, Sonja Hager, Hemma Schueffl, Robert Mader, Oliver Brüggemann, Christian R Kowol, Manfred Ogris, Petra Heffeter, Ian Teasdale.
Small. 2023 Feb 26;e2300767. doi: 10.1002/smll.202300767