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Umweltminister fördert „High-Tech-Medizin der Zukunft“

Prof. Dr. Christoph Alexiou

Prof. Dr. Christoph Alexiou vor seiner Forschungsanlage – einer modernen Angiografieanlage mit Magnet. (Bild: Uni-Klinikum Erlangen)

Forschungsprojekt des Uni-Klinikums Erlangen untersucht Risiken von medizinisch einsetzbaren Nanopartikeln

Mit einem Gesamtvolumen von 1,4 Millionen Euro startet Bayern sechs neue Forschungsprojekte, die die Chancen und Risiken der Nanotechnologie untersuchen sollen. Mit dabei ist das Forschungsprojekt „Magnetic Drug Targeting“ von Prof. Dr. Christoph Alexiou aus der Sektion für Experimentelle Onkologie und Nanomedizin (SEON) in der Hals-Nasen-Ohren Klinik des Universitätsklinikums Erlangen (Direktor Prof. Dr. Heinrich Iro), das mit rund 300.000 € gefördert wird.

Anlässlich des Projektstarts betonte der Bayerische Umweltminister Dr. Marcel Huber in München: „Nanomaterialien sind Werkstoffe der Zukunft. Von der Medizin bis zur Energietechnik bietet die Nanotechnologie eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten. Oberste Priorität hat dabei immer die Sicherheit. Begleitforschung muss deshalb elementarer Bestandteil der Nanoforschung sein. Nanotechnologie soll dort eingesetzt werden, wo sie von Nutzen ist, ohne Abstriche beim Gesundheits- und Umweltschutz.“

Eine viel versprechende medizinische Anwendungsmöglichkeit von Nanopartikeln sei das sogenannte „Magnetische Drug Targeting“, das am Universitätsklinikum Erlangen untersucht wird. Bei dieser Methode sollen mit Hilfe von Nanopartikeln Wirkstoffe zu bestimmten Regionen im Körper transportiert werden. Auf diese Weise könnten zum Beispiel Tumorzellen gezielt bekämpft werden. Huber: „Diese High-Tech-Medizin der Zukunft nutzt elementare physikalische Eigenschaften. Wenn wir durch sichere, moderne Methoden die Nebenwirkungen der Chemotherapie verringern können, ist das ein großer Schritt für alle Betroffenen.“

Effektivere Krebstherapie durch „Magnetic Drug Targeting“

Unter den Begriff Nanotechnologie fallen alle Verfahren und Anwendungsbereiche, die funktionale Strukturen mit neuen Eigenschaften einsetzen, deren Abmessungen unter 100 Nanometern liegen. Ein Nanometer entspricht einem milliardstel Meter. Nanomaterialien gewinnen in der Medizin immer mehr an Bedeutung. Nanopartikel haben außergewöhnliche physikalische und chemische Eigenschaften im Vergleich zu nicht-nanoskaligen Materialien derselben chemischen Zusammensetzung. Nanopartikel werden derzeit in verschiedenen Studien im Hinblick auf neuartige Diagnostika und Therapeutika erforscht.

Eine vielversprechende Anwendungsmöglichkeit von Nanopartikeln ist das sogenannte „Magnetische Drug Targeting“. Dabei handelt es sich um den gezielten Transport von Wirkstoffen zu bestimmten Orten, wie beispielsweise zu Tumoren. Eisenoxid-Nanopartikel, an die ein Chemotherapeutikum gebunden ist, werden über die Blutbahn mit einem starken Magneten gezielt in die Tumorregion gezogen. Auf diese Weise erreicht man hohe lokale Konzentrationen des Wirkstoffs in der Tumorregion, während der restliche Körper geschont wird. Im Tiermodell zeigten sich bereits hervorragende Ergebnisse. Dennoch ist bei dieser innovativen und erfolgversprechenden Therapieform vieles an biologischen Wechselwirkungen noch unklar.

Mit dem Forschungsprojekt sollen nun umfangreiche und systematische toxikologische Untersuchungen für medizinisch einsetzbare Nanopartikel etabliert werden, um die Risiken für den jeweiligen Verwendungszweck bestimmen zu können. Die Risikobewertung medizinischer Nanopartikel unterscheidet sich dabei grundsätzlich von den technischen Nanopartikeln. Nanopartikel für die medizinische Anwendung müssen zunächst umfassend hinsichtlich ihrer Größe, Form, chemischen Zusammensetzung und Oberflächenbeschichtung charakterisiert und standardisiert werden. Dann folgen toxikologische Analysen in Laborversuchen mit Zellen außerhalb des Organismus.

Dabei ergeben sich unter anderem folgende Fragestellungen: Werden Nanopartikel von Zellen aufgenommen? Wird die Zellvitalität durch Nanopartikel verringert? Werden DNA und Zellteilung beeinflusst? Ab welcher Nanopartikel-Konzentration treten derartige Effekte auf? Wenn diese Fragen geklärt sind, sollen die Bioverteilung und der Abbau bzw. die Ausscheidung der Nanopartikel untersucht werden. Diese Untersuchungen werden in einer neuen interdisziplinären Arbeitsstruktur am Universitätsklinikum Erlangen durchgeführt. Am Ende der Förderperiode sollen erste Handhabungsvorgaben zur Erstellung von Risikoprofilen von Nanopartikeln für medizinische Anwendungen erbracht sein. Weitere Informationen unter: www.nanowissen.bayern.de

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Christoph Alexiou
Tel.: 09131/85-34769
christoph.alexiou@uk-erlangen.de

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