Chitin-Nanostrukturen und deren immunmodulatorisches Potential in Hinblick auf eine therapeutische Verwendung

• Antragsteller: Professor Dr. Alf Lamprecht
• Fachliche Zuordnung: Pharmazie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 561830873

Als pharmazeutischer Hilfsstoff bietet Chitin zahlreiche Vorteile, darunter seine einfache Verfügbarkeit, geringer Kostenaufwand und sein akzeptables Sicherheitsprofil. Arbeiten in unserem Institut in den letzten Jahren haben gezeigt, dass die Formulierung von pharmazeutischen Hilfsstoffen als nanoskaliges Partikel bzw. Vesikel diesen immunmodulatorische Eigenschaften verleihen kann, sodass sie für therapeutische Zwecke nutzbar werden, selbst wenn kein Arzneimittel enthalten ist. Aufgrund der Ähnlichkeit mit mikrobiellen Bestandteilen erhöht die Submikron-Partikelgröße die Sichtbarkeit des Hilfsstoffs für das Immunsystem, wodurch seine immunmodulatorischen Eigenschaften in erheblichem Maße verbessert warden könnten. Obwohl die immunmodulatorischen Eigenschaften von Chitin und ihre Größenabhängigkeit bekannt sind, fehlt es noch an Untersuchungen dieser Eigenschaften im Submikronbereich und für immuntherapeutische Anwendungen. Dementsprechend zielt das vorgeschlagene Projekt darauf ab, die immunstimulierenden Eigenschaften von Chitin durch die Formulierung von Submikronpartikeln zu verbessern und diese für die Krebsimmuntherapie zu nutzen. Im Einklang mit diesen Zielen soll im Rahmen des Projekts eine reproduzierbare, vorzugsweise tensidfreie Methode zur Herstellung von Chitin-Nanopartikeln in einem Größenbereich von 100-700 nm entwickelt werden und (wenn möglich) auch Kleiner als 100nm. Die Partikel werden dann hinsichtlich ihrer physikochemischen Eigenschaften (Größe, Oberflächenladung und Hydrophobizität, und Morphologie), ihrer zellulären Aufnahme und ihres intrazellulären Trafficking in Makrophagen und dendritischen Zellen, sowie ihrer Wirkung auf die Sekretion verschiedener Zytokine und Chemokine aus diesen Zellen untersucht. Darüber hinaus werden die Auswirkungen der Partikel auf die Reifung dendritischer Zellen, die Aktivierung von T-Zellen und die Polarisierung von Makrophagen untersucht. Das Projekt will auch einen Blick auf die Mechanismen werfen, durch die Chitin in Nanogröße das Immunsystem aktiviert, und ob die Submikrongröße die beteiligten Signalwege mechanistisch verändert. Schließlich soll die Fähigkeit der Partikel, das Tumorwachstum zu verlangsamen, die Apoptose von Tumorzellen zu induzieren und die intratumorale Leukozyteninfiltration zu erhöhen, in vivo untersucht werden. Das vorgeschlagene Projekt betrachtet Nanopartikel nicht nur als Träger für die Verabreichung von Immuntherapeutika, sondern strebt auch an, ihr inhärentes immunstimulatorisches Potenzial für therapeutische Zwecke zu nutzen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen