Sonderforschungsbereich „Nanodimensionale polymere Therapeutika für die Tumortherapie“

Verlängerung des Sonderforschungsbereiches 1066

Für die Zeit vom 1. Juli 2017 bis zum 30. Juni 2021 vom Senat der DFG beschlossen.

Damit wird die Stellung von Mainz als Zentrum für die Entwicklung von Nanomaterialien für die Tumorimmuntherapie, in gleichgewichtiger Kooperation von Chemie und Biomedizin, bestätigt.

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Das Forschungsziel des Sonderforschungsbereich 1066 ist die Entwicklung neuer, multi-funktionaler nanopartikulärer Wirkstoffträger zur Immuntherapie des malignen Melanoms. Mit diesem Ziel arbeiten Chemiker, Biologen und Mediziner in drei komplementären und eng vernetzten Bereichen intensiv zusammen: (1) Durch die Synthese neuer Materialien und Strukturen schaffen wir die Grundlage für die Herstellung einer breit gefächerten Auswahl nanopartikulärer Wirkstoffträger, die eine chemische Modifikation zur Anpassung auf biomedizinische Fragestellungen und als Voraussetzung für eine lokalisierte Wirkung erlauben. (2) Durch systematische Untersuchungen des Wechselspiels von neu synthetisierten Nanopartikeln mit biologischen Medien und Zellen in vitro und in vivo untersuchen wir die molekularen Voraussetzungen für Zellaufnahme und Biodistribution, um so das Immunsystem möglichst effektiv adressieren zu können. (3) Durch funktionelle Studien an Tumorzellen und Immunzellen in vitro und in verschiedenen präklinischen in vivo Modellen des malignen Melanoms erproben wir die Wirkung auf das Tumorwachstum und die gegen den Tumor gerichtete Immunantwort. Wir verfolgen dabei das Konzept, effektive Tumor-spezifische Immunantworten durch Kombination einer Aktivierung des angeborenen und adaptiven Immunsystems, gerichtete Modulation von Immuntoleranz und Induktion einer auf den Tumor beschränkten Entzündung zu verstärken.

Zur Modulation der Aktivität des Immunsystems sind nanodimensionale Wirkstoffträger besonders geeignet, da sie in der Lage sind, (1) durch Verkapselung oder kovalente Bindung mehrere Wirkstoffe gleichzeitig zu transportieren und (2) diese durch Modifikation ihrer Oberfläche gezielt an einen bestimmten Wirkort oder zu bestimmte Zielzellen im Organismus befördern und die Wirkstoffe dort freisetzen. Die Konstruktion dieser nanodimensionalen Wirkstoffträger ist jedoch keineswegs trivial, denn sie erfordert eine hochkomplexe und gleichzeitig exakt steuerbare chemische Modifikation des Wirkstoffträgers, um auf die immunologischen Herausforderungen einer Tumorimmuntherapie angemessen eingehen zu können. Dieser SFB hat somit das Ziel, Immunreaktionen mit Hilfe von multi-funktionalisierten nanopartikulären Wirkstoffträgern im lebenden Organismus gezielt zu beeinflussen und therapeutisch nutzbar zu machen.

Die Interdisziplinarität dieses SFBs spiegelt sich auch im Vorstand wieder, der sich aus dem Sprecher, Prof. Dr. Rudolf Zentel (JGU) sowie den stellvertretenden Sprechern mit Herr Prof. Dr. Stephan Grabbe (Hautklinik, Universitätsmedizin) und Frau Prof. Dr. Katharina Landfester (MPI für Polymerforschung) zusammensetzt. Hinzu kommt Prof. Dr. Dr. Detlef Schuppan (Med I) als weiterer Vertreter der Universitätsmedizin und PD Dr. Matthias Barz (JGU) als Vertreter des wissenschaftlichen Nachwuchses.