Herstellung von Polymer Januspartikeln für die Stimulierung von Immunzellen

• Antragstellerin: Dr. Stephanie Christau
• Fachliche Zuordnung: Polymermaterialien ; Biomaterialien
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 319570888

Dieser Forschungsantrag befasst sich mit der Herstellung von Polymer-Nanopartikeln für in vivo antigenspezifische Stimulierung von Immunzellen für Anwendung in der Krebsimmuntherapie. Für diese spezifische Anwendung sollen poly(lactide-co-glycolide)-basierte Janus-Nanopartikel herstellt werden. Über Bindung mit oberflächengebundenen Polymerbürsten sollen diese mit Tumorantigenen beladen werden (Kompartiment 1) und ausserdem Zytokine freisetzen (Kompartiment 2); diese sind essentiell im Bezug auf die hervorgerufene Immunreaktion.Die Herstellung der Janus Polymer-Nanopartikel wird durch elektrohydrodynamisches (EHD) Co-jetting erfolgen. Anschliessend sollen die beiden Kompartiments individuell modifiziert werden: Modifizierung durch Polymerbürsten (NHS-Ester Bürsten), beladen mit Tumorantigenen, soll in Kompartiment 1 erfolgen; Kompartiment 1 soll daher für effektive Antigenpräsentation optimiert werden. Kompartiment 2 soll mit Zytokinen beladen werden und für die Freisetzung dieser Zytokine optimiert werden. Die gebundenen Polymerbürsten in Kompartiment 1 fungieren als flexible Träger von Rezeptormolekülen für antigenspezifische Aktivierung von Immunzellen. Flexibilität des Antigenträgers und eine mehrfache Darbietung von Tumorantigenen sind essentiell für effektive Stimulierung von Immunzellen. Beide Anforderungen werden durch Bindung der Rezeptormoleküle zu den flexiblen Polymerbürsten in idealer Weise kombiniert. Präzise Kontrolle von Beladung und Durchschnittsabstand der Rezeptormoleküle soll durch Variation der Bürsteneigenschaften (Ankerdichte, Dicke) erzielt werden. Die Freisetzung von Zytokinen aus Kompartiment 2 soll durch die Abbaurate des Polymers kontrolliert werden, welche über die Präparationsparameter gesteuert wird. Des Weiteren soll Kompartiment 2 mit zwitterionischen Bürsten funktionalisiert werden, welche Retention der Partikel in den Lymphknoten, wo sich Immunzellen befinden, verlängert.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Joerg Lahann