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SFB 1278: Polymerbasierte Nanopartikel-Bibliotheken für die Entwicklung zielgerichteter anti-inflammatorischer Strategien
Fachliche Zuordnung
Chemie
Biologie
Medizin
Physik
Biologie
Medizin
Physik
Förderung
Förderung seit 2017
Webseite
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Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 316213987
Der Kampf gegen entzündliche Erkrankungen, z.B. bei Infektionen, ist für die Menschheit von großer Bedeutung und erfordert neuartige Strategien für eine wirksame und sichere Pharmakotherapie. Aktuelle Konzepte zur Medikation entzündlicher Erkrankungen leiden unter eingeschränkter Biokompatibilität und Organspezifität der verfügbaren Medikamente und sind mit schwerwiegenden Nebenwirkungen verbunden. Der SFB POLYTARGET bietet innovative Ansätze zur Lösung dieser Behandlungshürden. Unser Konsortium verfolgt das langfristige Ziel, zelltypspezifische polymere Nanopartikel (NP) zu entwickeln, die in verschiedenen Stadien der Entzündungsprozesse selektiv eingreifen. Ziele für die NP-Behandlung sind die Krankheitserreger direkt oder gleichzeitig auftretende schädliche Entzündungs-reaktionen. Neu entwickelte Medikamente, die in gewebespezifische NP eingekapselt werden, ermöglichen die Auflösung lokaler und systemischer Entzündungsreaktionen und schützen entfernte Organe. Mit Hilfe dieser Strategien geht POLYTARGET ein breites Spektrum von entzündlichen Erkrankungen an die u.a. zu Organversagen, d.h. Sepsis, führen. Um diesen Herausforderungen entgegenzutreten, ist eine ganzheitliche Betrachtung der Ursachen und Auswirkungen von Entzündungsreaktionen erforderlich. POLYTARGET bildet das gesamte Spektrum der Methoden zur Herstellung und effizienten Anwendung zelltypspezifischer NPs ab, darunter die Synthese systematischer Polymerbibliotheken, die Formulierung von NP-Bibliotheken, die Entwicklung neuer entzündungshemmender Arzneimittel, die Modellierung von Arzneimittel-Polymer-Wechsel¬wirkungen und die Anwendung biomedizinischer Testmethoden zur Wirksamkeit der NP. Die besondere Stärke des SFB ist, dass aller Schritte bei der Herstellung und Anwendung der NP komplett charakterisiert werden. Bereich A – CORE beinhaltet Projekte, die sich im weitesten Sinne mit dem „Inneren“ der NPs befassen. Projekte in Bereich B – SHELL konzentrieren sich auf die oberflächenspezifischen Wirkungen von NP auf Biomoleküle und Zellen. Bereich C – MEDIUM erweitert das Gebiet auf Zellen, Organismen, Organoide und Tierversuche. Bereich D – VIRAL nutzt das Know-how des SFB zur Bekämpfung von Virusinfektionen, und ein Öffentlichkeitsprojekt (Ö01) übersetzt die Konzepte und Ergebnisse von POLYTARGET in die Schulbildung. Der Bereich Z versorgt den gesamten SFB mit Schlüsseltechnologien wie chemischer Synthese, Upscaling, Versorgung mit menschlichen Makrophagen, zentralen Analysetechniken sowie bioinformatischen Ansätzen, wobei der wissenschaftliche Anspruch gegeben ist, diese Methoden weiterzuentwickeln. Darüber hinaus wird die POLYTARGET Graduiertenschule (RTG) die pädagogische Betreuung von Doktoranden des SFB fortsetzen, indem sie gezielt interdisziplinäre wissenschaftliche Expertise fördert, um die Bedingungen für Forschung und die persönliche Entwicklung zu unterstützen.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Laufende Projekte
- A01 - Maßgeschneiderte multifunktionale Polymere und Nanopartikel mit optimierter Kompatibilität von bioabbaubarem Kern und eingeschlossenem Wirkstoff (Teilprojektleiter Schubert, Ulrich S. ; Sierka, Marek )
- A02 - Maßgeschneiderte Nanopartikel mit zweistufiger Freisetzungs-Charakteristik: Ein neues Werkzeug für die Wirkstoff-Freisetzung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Coldewey, Ph.D., Sina Maren ; Heinze, Thomas ; Heinzel, Thorsten )
- A03 - Photosäure und Photobasen als licht-responsive Elemente in Blockcopolymernanostrukturen für Wirkstofftransport und -freisetzung (Teilprojektleiter Dietzek-Ivansic, Benjamin ; Jandt, Klaus D. ; Schacher, Felix H. )
- A04 - Räumlich und zeitlich genaues Targeting von membrane-gebundenem mPGES-1 und FLAP / 5-LO durch zweifache Inhibitoren unter Verwendung von polymerbasierten Nanoträgern (Teilprojektleiter Eggeling, Christian ; Schubert, Ulrich S. ; Werz, Oliver )
- A05 - Nanopartikel zur zielgerichteten effizienten Translokation durch gastrointestinale Barrieren (Teilprojektleiter Brendel, Johannes ; Mosig, Alexander ; Stallmach, Andreas )
- A06 - Kontrolle des Stealth- und Barrierebruchverhaltens: Hybridprotein-Nanofasern und POxylierung von polymeren Nanopartikeln mit strukturell zugeschnittenen thermischen Eigenschaften (Teilprojektleiter Jandt, Klaus D. ; Schubert, Ulrich S. )
- B01 - Multikomponenten-Nanopartikel zur effizienten Beeinflussung von Entzündungssignalen und -gedächtnis in hämatopoetischen Stamm- und Myeloidzellen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Rudolph, Karl Lenhard ; Träger, Anja )
- B02 - Makromolekulare Prodrug-Nanopartikel zur antimikrobiellen Therapie (Teilprojektleiter Brakhage, Axel ; Guerrero Sanchez, Ph.D., Carlos Antioco )
- B03 - Bioinspirierte Guanidinium-enthaltende Nanopartikel für den Gentransfer (Teilprojektleiterinnen Fischer, Dagmar ; Peneva, Ph.D., Kalina )
- B04 - Spitzen-verstärkte Raman-Spektroskopie zur Untersuchung von Oberfläche und strukturellen Veränderungen in Blockcopolymer-basierten Nanopartikeln (Teilprojektleiter Deckert, Volker ; Schacher, Felix H. )
- B07 - Quantitative Einzelmolekül-Charakterisierung der cytosolischen Freisetzung von Nanopartikel-Cargo mittels mehrfarben und drei-dimensionalem dSTORM (Teilprojektleiter Franke, Christian )
- B08 - Mechanismus und Konsequenzen der Proteinadsorption an Stealth-Nanopartikel bei immunmodulatorischen Reaktionen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Hellmich, Ute ; Press, Adrian )
- C01 - Biophotonische Charakterisierung der Wechselwirkung von Nanopartikeln und Medikamenten mit hepatischen Sternzellen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bauer, Michael ; Popp, Jürgen ; Schubert, Stephanie )
- C02 - Maßgeschneiderte Anwendung von entzündungshemmenden natürlichen Wirkstoffen mittels polymerbasierten Nanoträgern zur Vermeidung des Zytokin- und Eicosanoidsturms bei infektiösen Entzündungen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Fischer, Dagmar ; Werz, Oliver )
- C04 - Untersuchung zellulärer Antworten auf Nanopartikelaufnahme mithilfe von korrelativer TEM und hochaufgelöster Fluoreszenzabbildung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Heintzmann, Rainer ; Höppener, Stephanie )
- C06 - Prävention des infektionsgetriggerten Leberschadens über die gezielte Modulation der Immunantwort (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bauer, Michael ; Schubert, Ulrich S. ; Waskow, Claudia )
- D01 - Nachahmung viraler Eintrittsmechanismen mit polymeren Nanopartikeln (Teilprojektleiter Bauer, Michael ; Eggeling, Christian ; Schubert, Ulrich S. )
- D02 - Verpackungsoptimierung für antivirale und entzündungshemmende Wirkstoffe zur Behandlung von Infektionen der Atemwege durch Viren mit Pandemiepotential (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Ehrhardt, Christina ; Hoffmann, Carsten ; Löffler, Bettina ; Schubert, Stephanie )
- T01 - Targeting renaler Phosphoinositid-3-Kinase γ (PI3Kγ) mittels farbstoffmarkierter Nanopartikel (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bauer, Michael ; Coldewey, Ph.D., Sina Maren ; Schubert, Ulrich S. )
- Z01 - Forschungsprogramm für die Synthese, Formulierung und erweiterte physikochemische Charakterisierung von Polymeren und Nanopartikeln (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Eggeling, Christian ; Figge, Marc Thilo ; Guerrero Sanchez, Ph.D., Carlos Antioco ; Höppener, Stephanie ; Lorkowski, Stefan ; Nischang, Ivo )
- Z02 - Integrierte Doktorandenschule (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Dietzek-Ivansic, Benjamin ; Schubert, Stephanie ; Werz, Oliver )
- Z03 - Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiter Schubert, Ulrich S. )
- Ö01 - Didaktische Rekonstruktion aktueller Forschung an der Schnittstelle von Nanotechnologie und Medizin (Teilprojektleiter Wilke, Timm )
Abgeschlossene Projekte
- B06 - Zielgerichteter, nanopartikel-basierter Transport von Nukleinsäuren in Muskelstammzellen zur Therapie von Muskelatrophie (Teilprojektleiterin Träger, Anja )
- C03 - Selektives Targeting von Hepatozyten durch multifunktionale Blockcopolymer-Mizellen zur Wiederherstellung kritischer zellulärer Signalfunktionen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bauer, Michael ; Qualmann, Britta ; Schacher, Felix H. )
- C05 - Optimierte fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen von Interaktionen zwischen Nanopartikeln und der Lipidmembran (Teilprojektleiter Eggeling, Christian )
Antragstellende Institution
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Beteiligte Hochschule
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Beteiligte Institution
Leibniz-Institut für Alternsforschung - Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI); Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie e. V.
Hans-Knöll-Institut (HKI); Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V. (IPHT); Universitätsklinikum Jena
Hans-Knöll-Institut (HKI); Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V. (IPHT); Universitätsklinikum Jena
Sprecher
Professor Dr. Ulrich S. Schubert