Synthese und Charakterisierung eines neuen thermosensitiven MOF@Lipid-Nanocarriersystems für die MRT-gestützte, zielgerichtete Tumortherapie

• Antragsteller: Dr. Michael Peller; Professor Dr. Stefan Wuttke
• Fachliche Zuordnung: Nuklearmedizin, Strahlentherapie, Strahlenbiologie ; Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 279374161

Das Ziel des Projektes ist die Synthese und Charakterisierung eines neuen Nanocarrierssystems, das sich mit Unterstützung der Magnetresonanztomographie (MRT) für die zielgerichtete Tumortherapie am Menschen im Sinne eines Theranostikums eignet. Dabei soll eine neue hoch variable und poröse Verbindungsklasse, sogenannte Metall¬organischen Gerüste (engl. Metal-Organic Frameworks, MOFs) eingesetzt werden. Die Kernidee ist, die Eigenschaften von MOF-Nanopartikeln und thermosensitiven Liposomen (TSL) durch die Erzeugung von funktionalen MOF@TSL Systemen synergistisch zu kombinieren. TSL sind Nanocarrier, die sich bereits in der klinischen Erprobung befinden und kontinuierlich weiter entwickelt werden. Der entscheidende Vorteil eines MOF@TSL Systems gegenüber reinen TSL ist die Möglichkeit, eine wesentlich größere Bandbreite von unterschiedlichen biologisch aktiven Wirkstoffen beladen zu können (z.B. Zytostatika und MRT-Kontrastmittel). Zusätzlich besitzt der hochporöse MOF-Kern eine viel höhere Ladekapazität als ähnlich große Liposomen. Das hier verfolgte Konzept basiert auf der Herstellung von thermosensitiven MOF-Nanocarriern, die in der Lage sind, Wirkstoffe und MRT-Kontrastmittel nicht-kovalent zu lagern und am Wirkstoffort kontrolliert und gezielt durch eine lokale Thermotherapie freizusetzen. Die Anreicherung im Tumor und die Kontrastmittelfreisetzung aus dem MOF@TSL System können mit MRT nachgewiesen werden. Damit könnte die MRT auch zur Steuerung einer Thermotherapie, zum indirekten Nachweis der Freisetzung eines Therapeutikums oder sogar zu dessen Quantifizierung (Chemodosimetrie) dienen. Die Etablierung eines neuen nicht-kovalenten Wirkstofftransportsystems hat den zusätzlichen Vorteil, dass die optimierten MOF@TSL Systeme später auch als Plattform für andere Therapieanwendungen dienen können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: 60 MHz Desktop NMR-Gerät
• Gerätegruppe: 1740 Hochauflösende NMR-Spektrometer