Kooperation zwischen Fraunhofer IZI und der Lipocalyx GmbH zur Entwicklung neuer Trägersysteme für die genbasierte Behandlung von Entzündungskrankheiten

1.3.2017

Die Außenstelle Molekulare Wirkstoffbiochemie und Therapieentwicklung des Fraunhofer IZI erhält eine Förderung in Höhe von 400 000 € vom Land Sachsen-Anhalt für die Entwicklung neuer Trägersysteme für die genbasierte Behandlung von Entzündungskrankheiten. Das Projekt wird in enger Zusammenarbeit mit der Lipocalyx GmbH in Halle durchgeführt.

Zentrales Strukturelement eines Viromers (blau: Bindungsstelle für die zu transportierende Nukleinsäure, grau: Alkylketten für die Membrangängigkeit, rot: Carboxylreste sichern die Löslichkeit der Struktur und fungieren als pH-Sensor)
© Foto Lipocalyx

Zentrales Strukturelement eines Viromers (blau: Bindungsstelle für die zu transportierende Nukleinsäure, grau: Alkylketten für die Membrangängigkeit, rot: Carboxylreste sichern die Löslichkeit der Struktur und fungieren als pH-Sensor)

Gentherapien umfassen im weiteren Sinne den Ersatz defekter Gene durch das Einbringen intakter Genkopien oder die Inaktivierung defekter Genprodukte. Dazu werden entsprechende Gensequenzen in die Zielzelle eingebracht, welche die Produktion der entsprechenden Proteine dann auf translationaler Ebene regulieren. Die Schwierigkeit dabei ist der Transport der regulierenden Nukleinsäuren zur Zielzelle. Freie Nukleinsäuren werden üblicherweise nicht von Zellen aufgenommen und sind in biologischen Flüssigkeiten Enzymen (Nukleasen) ausgesetzt, die diese schnell abbauen. Daher bedarf es molekularer Trägersysteme, welche die Nukleinsäuren an ihren Wirkungsort geleiten, sie in die Zielzellen einschleusen und anschließend freisetzen.

Sogenannte Viromere stellen diesbezüglich eine sehr aussichtsreiche Lösung dar. Wie andere Transporter auch, bilden Viromere Nanopartikel im Größenbereich von 100–500 nm und verpacken Nukleinsäuren in deren Inneren. Untersuchungen der Lipocalyx GmbH (www.viromer-transfection.com) haben gezeigt, dass Immunzellen, insbesondere Monozyten / Makrophagen und dendritische Zellen, mit der Viromer-Technologie sehr gut transfiziert werden können.

Im Rahmen des Projekts soll nun das therapeutische Potenzial der Viromere als Trägersystem untersucht werden. Dabei wird insbesondere untersucht, ob sich krankheitsrelevante Entzündungsmediatoren durch das Einschleusen von regulatorischen DNA bzw. RNA-Molekülen beeinflussen lassen. In einem Modellsystem für entzündliche Gelenkerkrankungen, wie der rheumatoiden Arthritis, sollen Viromere identifiziert werden, die gemeinsam mit entzündungsregulierenden Nukleinsäuren zu einer Gentherapie weiterentwickelt werden können.

Allgemein wird erwartet, dass die Entwicklung neuer Trägersyteme für genbasierte Behandlungskonzepte die Lücke zwischen erfolgreicher Testung im Reagenzglas und Wirksamkeit im Krankheitsmodell schließen wird.

Weitere Ansprechpartner

Dr. Holger Cynis
Außenstelle Wirkstoffbiochemie und Therapieentwicklung, Halle (Saale)
Telefon +49 345 131428-00
holger.cynis@izi.fraunhofer.de