Selbstbeschleunigte „Drug Delivery“-Systeme auf Basis von Polycarbonat- und Polyurethancopolymeren

• Antragsteller: Professor Dr. Dirk Kuckling; Professor Dr. Klaus Langer
• Fachliche Zuordnung: Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren ; Pharmazie
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 397670170

Für eine effektive Pharmakotherapie ist es erforderlich, eine optimale Anreicherung eines Arzneistoffs in den von einer Erkrankung betroffenen Körperregionen zu erreichen. Vielfach zeichnen sich aber freie Arzneistoffe selbst aufgrund ihrer physikochemischen Eigenschaften durch eine Körper- / Gewebeverteilung aus, die den Therapierfolg einschränkt oder mit unerwünschten Arzneimittelwirkungen einhergeht. Eine Einbettung in kolloidale Arzneistoffträger wie Liposomen oder Nanopartikel kann dieses Problem lösen, die Verteilung im Organismus verändern und letztlich die Pharmakotherapie optimieren. Ein geeigneter Arzneistoffträger („Drug Delivery-System“) muss darüber hinaus aber weitere Anforderungen erfüllen, um therapeutisch einsetzbar zu sein. Dazu zählen Faktoren wie eine gute Biokompatibiliät und eine Biodegradation zu unbedenklichen Abbauprodukten. Weiterhin ist eine kontrollierte Freisetzung des Wirkstoffs am Zielort erforderlich, was insbesondere durch „intelligente“ Systeme erzielt werden kann, die unterschiedliche Triggerfaktoren wie Licht, pH-Wert oder Redoxeigenschaften für eine kontrollierte Freisetzung des transportierten Wirkstoffs nutzen.Im Rahmen des vorliegenden Projekts sollen basierend auf neuartigen, schaltbaren Polymeren kolloidale Wirkstoffträger erforscht werden, die einen effektiven Wirkstofftransport in Zellen und Geweben ermöglichen. Hierzu soll einerseits der intrazelluläre pH-Shift in endolysosomalen Kompartimenten für einen effektiven Polymerabbau und damit verbunden eine Wirkstofffreisetzung genutzt werden. Weiterhin soll die insbesondere in Tumorzellen erhöhte Konzentration an reduktivem Glutathion (GSH) für den Abbau Redox-sensitiver Polymere genutzt werden. Schlussendlich gilt es, Arzneistoffträger zu entwickeln, die auf unterschiedliche Stimuli reagieren. Dafür werden zusätzlich Licht-schaltbare Einheiten benutzt werden, die es erlauben, nach kurzzeitiger Bestrahlung eingebettete Wirkstoffe aus kolloidalen Wirkstoffträgern freisetzen können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen