Nanomedizinische Ansätze zur Prävention und Behandlung von Atherosklerose

• Antragstellerin: Professorin Iwona Cicha, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Kardiologie, Angiologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 243858656

Kardiovaskuläre Erkrankungen stellen eines der größten globalen Gesundheitsprobleme dar, aber effektive Ansätze für zielgerichtete Therapien sind immer noch nicht vorhanden. Die mögliche klinische Bedeutung der Nanotechnologie für kardiovaskuläre Krankheiten ist enorm, bisher sind aber keine Verfahren, die auf Nanopartikeln beruhen, für Diagnose oder Therapie von Atherosklerose für die Anwendung im Menschen zugelassen. Im Bereich der Atherosklerose stellt das magnetische Targeting von SPION beladenen Zellen zur Besiedlung von Gefäßstents eine vielversprechende Möglichkeit dar um Thrombosen und Stenosen zu verhindern. Jedoch sind experimentelle Ansätze, Nanopartikel magnetisch in mittleren und großen Blutgefäße anzureichern, kaum vorhanden. Deshalb ist auch wenig bekannt über die Durchführbarkeit von magnetischen Drug Targeting (MDT) bei Atherosklerose.Im ursprünglichen Projekt haben wir die direkten Auswirkungen der SPIONs in vitro auf das Endothelium und das magnetische Targeting der SPIONs unter Verwendung von menschlichen Arterien ex vivo untersucht. Im Weiteren wurde eine in vivo MDT Anwendung beim Kaninchen mit Hilfe der Angiographie etabliert, um die Effekte von Dexamethason-beladenen SPIONs auf atherosklerotischen Plaques im Kaninchenmodell zu erforschen. In diesem Verlängerungsprojekt möchten wir nun unsere Untersuchungen auf Magnetisches Drug Targeting zur Behandlung von Atherosklerose fokussieren, um die Durchführbarkeit der ortsspezifischen SPION-Akkumulierung ex vivo und in vivo zu validieren. Desweitern wird die therapeutische Effizienz der Medikament-gekoppelten SPIONs in einem Kaninchenmodell der fortgeschrittenen Atherosklerose umfassend untersucht werden.Um dies zu erreichen werden wir zunächst die Einflüsse von Blutkomponenten auf die magnetische Anreicherung der Partikel unter Flussbedingungen ex vivo untersuchen. Anschliessend wird eine in vivo Wirksamkeitsstudie, der magnetischen Partikelakkumulierung und des Drug Targeting, bei Verwendung Medikament-beladener SPIONs, durchgeführt. Hierfür werden wir die Effektivität der SPION-Anreicherung in atherosklerotischen Plaques mit Hilfe von Magnetresonanztomographie und Histologie überprüfen. Zusätzlich werden MDT-Studien in atherosklerotischen Kaninchen, mit kürzlich entwickelten Marimastat-gebundenen SPIONs und SPIONs konjugiert mit Anti-VEGF Antikörpern, durchgeführt. In diesen vorklinischen Untersuchungen soll die Wirksamkeit der Partikel überprüft werden. Wir sind überzeugt, dass durch Erhöhung der effektiven lokalen Dosis des Arzneimittels magnetisches Drug Targeting ein sinnvolles Mittel ist, die Stabilität der Plaques zu verbessern und die entzündlichen Reaktionen zu verringern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen