Nanotransporter

Besser verträgliches Verfahren für die Behandlung von Allergien

In den letzten Jahrzehnten hat sich die Zahl der Allergiepatienten dramatisch erhöht. Bislang ist die spezifische Immuntherapie die einzige Therapie zur Behandlung von Allergien, die direkt bei den Ursachen ansetzt. Bei der Therapie, auch Hyposensibilisierung genannt, werden Allergene verabreicht, um den Körper allmählich daran zu gewöhnen – was allerdings mit teilweise schweren Nebenwirkungen einhergehen kann. Wissenschaftler der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) haben nun ein neues Konzept vorgestellt, das eine schonendere Hyposensibilisierung ermöglichen könnte.

Forscherteam stellt einfache Strategie für die Herstellung von...
Forscherteam stellt einfache Strategie für die Herstellung von Nanotransportern für die spezifische Immuntherapie vor.
Quelle: panthermedia.net/Ilka Burckhardt

Die Allergene für die Allergieimpfung werden dazu in Nanokapseln verpackt und darin direkt zum Einsatzort transportiert. Die Arbeit geht auf eine Kooperation von Medizinern der Hautklinik der Universitätsmedizin Mainz und Chemikern vom Institut für Organische Chemie zurück und wurde jüngst in Biomacromolecules, einer Fachzeitschrift der American Chemical Society, veröffentlicht.

Die spezifische Immuntherapie ist eine langdauernde Allergietherapie zur Toleranzentwicklung, die unter anderem bei Allergien gegen Hausstaubmilben oder Pollen mit teilweise sehr guten Erfolgen eingesetzt wird. Sie kann aber auch schwere Nebenwirkungen bis hin zum anaphylaktischen Schock auslösen. Diese Nebenwirkungen könnten mit dem neuen Konzept der Nanotransporter reduziert werden. „Wir verstecken die Eiweißsubstanzen für die Allergieimpfung in den Nanokapseln, bis sie zu dem Ort kommen, wo sie wirken sollen“, erklärt Univ.-Prof. Dr. Holger Frey vom Institut für Organische Chemie das Prinzip.

Als Verpackung und Transportvehikel dient Polyethylenglykol (PEG), eine Substanz, die in verschiedenen Bereichen der Medizin und Kosmetik eingesetzt wird und in der Pharmazie z.B. als Wirkstoffträger oder Lösevermittler dient. „Wir haben nanometergroße Kapseln erzeugt, die sich erst öffnen, wenn sie innerhalb der Zellen in saures Milieu kommen. Sie haben molekulare Sollbruchstellen und können dann am Zielort ihre Fracht entladen“, führt Prof. Dr. med. Joachim Saloga von der Hautklinik aus. Die Nanokapseln werden zu diesem Zweck unter die Haut verabreicht, sodass sie nicht in den Magen gelangen, wo auch ein saures Milieu vorherrscht, sondern im Gewebe von antigenpräsentierenden Zellen aufgenommen werden und so in deren Lysosomen gelangen, wo sie wirken sollen.

In seiner Arbeit stellt das Forscherteam eine einfache Strategie zur Synthese der säureempfindlichen PEG-Nanotransporter vor, die bei einem pH-Wert von 5 zerfallen, was dem physiologischen pH-Wert im Endolysosom entspricht. Die PEG-Verpackung öffnet sich also in einem entsprechenden Milieu und zerfällt dann innerhalb von einigen Tagen in ihre Bestandteile.

Das neue Konzept konnte bisher in Zellstudien, aber auch in ersten Tierstudien mit Erfolg geprüft werden. „Unsere Studien haben gezeigt, dass die PEG-Nanotransporter mit ihrer Proteinfracht von antigenpräsentierenden Zellen aufgenommen wurden“, so die Chemikerin Hannah Pohlit.

„Für die Patienten ist es von großem Vorteil, wenn wir die allergieauslösenden Impfsubstanzen von den körpereigenen Abwehrstoffen, den Immunglobulinen, abschirmen können, bis sie am richtigen Platz angekommen sind“, ergänzt PD Dr. Iris Bellinghausen von der Hautklinik der Universitätsmedizin.

In Zukunft wollen die beteiligten Wissenschaftler an einem „molekularen Adressaufkleber“ für die Nanokapseln arbeiten. Vergleichbar mit Adressetiketten bei einem Paket oder Gepäckstück würde an der Außenseite der Nanokapseln eine Substanz angebracht, die den Weg bis zum Zielort weist. Während die Mainzer Wissenschaftler zunächst weiter mit Allergenen arbeiten, zeigen sie sich überzeugt davon, dass das Prinzip grundsätzlich auch für andere Erkrankungen geeignet ist und die Verpackung von Proteinen in Nanokapseln eine noch breitere Anwendung finden könnte.

Quelle: Johannes Gutenberg-Universität Mainz

30.10.2015

Mehr zu den Themen:
Mehr aktuelle Beiträge lesen

Verwandte Artikel

Photo

Endovaskuläre Schlaganfalltherapie

Neuronale Netze ermöglichen autonome Steuerung von Kathetern

Schlaganfall: Fraunhofer-Forscher setzen auf Künstliche Intelligenz, um den Katheter autonom, computergesteuert, zuverlässig und schnell zum Ort des Eingriffs zu navigieren.

Photo

Wunderwaffe gegen Bakterien

Synthetische Phagen mit programmierbarer Spezifität

ETH-​Forscher haben Wege gefunden, Bakteriophagen so zu programmieren, dass sie nebst ihrem üblichen Wirt auch andere Mikroorganismen erkennen und abtöten können. Damit ebnen die Forscher den…

Photo

Nebenwirkung bei Verhütung

Bei Angsttherapie kann die Pille Probleme machen

Wie sich die Einnahme von hormonellen Verhütungsmitteln auf die Effektivität einer Angsttherapie auswirkt, haben Psychologen der Ruhr-Universität Bochum untersucht. Sie zeigten, dass Frauen, die…