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Nanocarrier: Zielgenauer Wirkstoff-Transport zur Tumorzelle

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Wie ein Päckchen mit Adressaufkleber: Mit gezielt modifizierten Nanocarriern können Chemotherapeutika exakt zu Tumorzellen transportiert und dort eingeschleust werden. Das Team von Professor Dr. Olivia Merkel vom Department für Pharmazie der Ludwig-Maximilians-Universität München entwickelt dafür stabile und zielgerichtete Nanocarrier-Formulierungen, die Mannose- und Mannose-6-Phosphat-Rezeptoren ansteuern. Da diese auf vielen Tumorzellen exprimiert werden, seien sie ein vielversprechendes Target in der Tumortherapie, schreiben sie im Fachjournal Advanced Healthcare Materials.

 

Die Wissenschaftler nutzen die Tatsache, dass jede menschliche Zelle ein zelltypspezifisches Repertoire von Oberflächen-Rezeptoren exprimiert, um die Aufnahme der nötigen Nährstoffe zu gewährleisten. Da Tumorzellen sehr schnell proliferieren, haben sie einen deutlich erhöhten Bedarf. Einige Tumorzellen bilden vermehrt Mannose- und Mannose-6-Phosphat-Rezeptoren für die effiziente Endozytose dieser Zucker, die sie für die intrazelluläre Energieproduktion brauchen. Mannose eignet sich daher als spezifischer Ligand für die zielgerichtete Anreicherung von therapeutisch beladenen Nanocarriern in Tumorzellen.

 

«In unseren Experimenten konnten wir einen signifikanten Anstieg der Aufnahme von mannosylierten Nanocarriern im Vergleich zu nicht-modifizierten Partikeln zeigen», so Merkel in einer Pressemeldung der Nanosystems Initiative Munich (NIM). «Die Mannose-Rezeptor-vermittelte Endozytose ermöglicht die aktive Aufnahme von mit Medikamenten beladenen Nanocarrieren spezifisch in Tumorzellen», erklärt die pharmazeutische Technologin.

 

Zudem eröffnen die modifizierten Nanocarrier neue Wege in der Immun- und Gentherapie, schreiben die Wissenschaftler in der Publikation. Denn auch antigenpräsentierende Zellen (APZ) exprimieren Mannose-Rezeptoren auf ihrer Oberfläche. Nanocarrier für das APZ-Targeting könnten zum Beispiel mit Nukleinsäuren beladen werden, die für bestimmte Gene kodieren, oder mit einem Mix von RNA-Fragmenten. Nach der Aufnahme in die APZ werden diese Tumorantigene den Lymphozyten präsentiert, und veranlassen eine schnelle, tumorzellspezifische Immunantwort. Darüber hinaus werde eine langfristige antitumorale Immunantwort aktiviert.

 

Eine weitere Option: In die Nanocarrier können auch Sonden für bildgebende Verfahren eingeschlossen werden. Damit könne man zum Beispiel Tumorgewebe und Metastasen nicht-invasiv lokalisieren. Solche bifunktionalen therapeutischen und diagnostischen Formulierungen werden «Theragnostics» genannt. (bmg)

 

doi:10.1002/adhm.201701398

 

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16.05.2018 l PZ (Symbolbild)

Foto: Fotolia/Rido