Synergistische bildgeführte Nanopartikel für die Wirkstofffreisetzung (SIN-Drug)

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Claus Feldmann; Dr. Joanna Napp, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Pharmazie ; Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese ; Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 418151604

Dieses Projekt hat anorganisch-organische Hybridnanopartikel (IOH-NP) als neue, multifunktionelle Basismaterialien für eine synergistische Tumortherapie zum Ziel. IOH-NP zeichnen sich durch beispiellos hohe Wirkstoffbeladung (70-85 Gew-%), geringe Materialkomplexität und wasserbasierte Synthese aus. Die Herausforderung besteht in der Kombination verschiedener Cytostatika (bis zu drei) bei hoher Wirkstoffbeladung (>20 Gew-% jedes einzelnen) in homogen zusammengesetzten Nanopartikeln. Neben dem zytostatischen Effekt der Multi-Drug-IOH-NPs ist beabsichtigt, dass diese zusätzlich eine magnetothermische und/oder photoaktivierte physikalische Tumorbehandlung und eine multimodale Bildgebung (OI, MRI) erlauben. IOH-NP haben eine salzartige Zusammensetzung [GdO]+[(R1CytostaticCOO)a(R2CytostaticCOO)b(R3CytostaticOPO3)c(RDyeSO3)d]– mit [GdO]+ als paramagnetischem, anorganischem Kation und einer Kombination von bis zu vier Anionen (a+b+c+d = 1) mit bis zu drei cytostatischen Anionen ([R1CytostaticCOO]–, [R2CytostaticCOO]–, [R3CytostaticOPO3]2–) und einem Fluoreszenzanion ([RDyeSO3]–) aufweisen.Neben der grundlegenden Materialsynthese und -charakterisierung (Chemie, Karlsruher Institut für Technologie) werden umfangreiche in vitro- und in vivo-Studien durchgeführt (Medizin, Universitätsmedizin Göttingen), um die tumorspezifische Aufnahme, Biokompatibilität und Bioverteilung, Wirkstofffreisetzung und Pharmakokinetik sowie zytostatische (anti-Tumor) Aktivität der IOH-NP im Hinblick auf duktale Adenokarzinome des Pankreas als höchst relevanter Tumorentität zu bewerten. Als ambitioniertes Gesamtziel beabsichtigen wir, IOH-NP mit mehreren Wirkstoffen zu einer universellen multimodalen und multifunktionalen therapeutischen und diagnostischen Plattform aufzubauen, die quasi auf jeden soliden Tumor angewendet werden kann und insbesondere die Reduktion von Nebenwirkungen und die Minimierung von Resistenzen ermöglicht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen