Pressemitteilung der Universität Duisburg-Essen

Veröffentlichung in renommierter medizinischer Fachzeitschrift

Eiweißmantel schwächt Wirkung ab

[07.10.2013] Medikamente punktgenau an die richtige Körperstelle bringen, Krankheiten früher erkennen: mit den Nano-Teilchen verbinden sich große Hoffnungen in der Medizin. Wie sich diese winzigen Tausendsassas im menschlichen Blut verhalten, hat Prof. Dr. Shirley Knauer am Zentrum für Medizinische Biotechnologie der Universität Duisburg-Essen (UDE) erforscht und nun gemeinsam mit Mainzer Universitätsmedizinern in der Fachzeitschrift „Nature Nanotechnology“ veröffentlicht.

Die Molekularbiologin und ihre Kooperationspartner konnten erstmalig klären, mit welcher „Geschwindigkeit“ Nanopartikel mit physiologischen Umgebungen interagieren und wie sich das auf biologische Systeme auswirkt. Knauer: „Wenn Nano-Teilchen zum Beispiel mit intelligenten Oberflächenstrukturen ausgerüstet werden, sollen sie sehr sensibel Krebszellen aufspüren oder frühzeitig auch andere Krankheitsherde selbständig erkennen.“ Trotzdem war die medizinische Wirksamkeit nanobasierter Therapiestrategien bisher oft enttäuschend.

Knauer und ihre Kollegen fanden dafür jetzt einen möglichen Grund. Direkt nach dem Einbringen der Nano-Teilchen in das Blutsystem „verkleiden“ sie sich mit einer hochkomplexen Hülle aus Eiweißen, der sogenannten „Proteincorona“. Sie kann eventuell verhindern, dass die „intelligenten“ Oberflächenstrukturen der Nanopartikel ihre Aufgabe im Körper erfüllen können. Knauer: „Wie relevant diese Erkenntnisse von der Fachwelt eingeschätzt werden, zeigt die Veröffentlichung im renommierten Wissenschaftsjournal Nature Nanotechnology.“

Nun fängt die Arbeit erst richtig an: Die Forscher beginnen zu verstehen, wie komplex und zeitabhängig die Corona aufgebaut ist und wie die Materialeigenschaften der Nano-Teilchen, die sich in Material, Größe und Oberflächenladung unterscheiden, diese Prozesse beeinflussen. Künftig sollen diese Erkenntnisse deshalb interdisziplinär vertieft werden.

„Vor allem die ausgezeichnete UDE-Expertise im Bereich der supramolekularen Chemie ermöglicht nun eine gezielte Steuerung von Nanostrukturen und damit möglicherweise der Proteincorona“, blickt Prof. Knauer in die Zukunft. Die Forschungserkenntnisse könnten dazu beitragen, künftig Nano-Teilchen zu entwickeln, die schlagkräftiger sind und geringere Nebenwirkung haben. Außerdem tragen sie dazu bei, die molekularen Details an der Grenzfläche von Nanotechnologie und Biologie besser zu verstehen.

Weitere Informationen:
• Tenzer, S., Docter, D., Kuharev, J., Musyanovych, A., Fetz, V., Hecht, R., Schlenk, F., Fischer, D., Kiouptsi, K., Reinhardt, C., Landfester, K., Schild, H., Maskos, M., Knauer, S.K., and Stauber, R.H. (2013). Rapid formation of plasma protein corona critically affects nanoparticle pathophysiology. Nature Nanotech., doi:10.1038/nnano.2013.181.
• Prof. Dr. Shirley Knauer, Tel. 0201/183-4987, shirley.knauer@uni-due.de

Redaktion: Beate H. Kostka, Tel. 0203/379-2430