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Nanopartikel gegen cholesterinbeeinträchtigte Krankheiten

Projektleitung
Reimhult Erik, Projektleiter/in
Laufzeit:
01.09.2020-31.08.2022
Programm:
Lise-Meitner Stipendium
Art der Forschung
Grundlagenforschung
Mitarbeiter/innen
Beteiligte BOKU-Organisationseinheiten
Institut für Biologisch inspirierte Materialien
Gefördert durch
Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) , Sensengasse 1, 1090 Wien, Österreich
Abstract
Breiterer Forschungskontext / theoretischer Rahmen: Cholesterin spielt eine entscheidende Rolle bei den wichtigsten kardiovaskulären und neurodegenerativen Erkrankungen, einschließlich einiger seltener genetischer Störungen, die einen veränderten Cholesterinstoffwechsel zeigen, wie z.B. Niemann-Pick Typ C. Cyclodextrine (CDs) haben aufgrund ihrer Fähigkeit, Cholesterin zu sequestrieren und zu mobilisieren, eine vielversprechende therapeutische Wirksamkeit gezeigt. Die Verabreichung von monomeren CDs leidet jedoch aufgrund ihrer mangelnden Spezifität und ihrer schlechten Pharmakokinetik unter mehreren Nachteilen.
Hypothesen / Forschungsfragen / Ziele: Die Funktionalisierung von CDs auf SPIONs könnte eine attraktive theranostische Plattform darstellen, um die Freisetzung des cholesterinspaltenden Makrozyklus zu verbessern und so eine verbesserte Therapie neurodegenerativer Erkrankungen zu ermöglichen. Wir stellen die Hypothese auf, dass CD-basierte, pH-reaktive Eisenoxidnanopartikel (SPIONs) durch einen Prozess der rezeptorvermittelten Akkumulation CDs spezifisch in das Lysosom freisetzen, wo die Cholesterin-Mopping-Aktivität am meisten benötigt wird.
Ansatz/Methoden: Monodisperse biokompatible SPIONs werden mit Dimercaptobernsteinsäure für lysosomales Targeting und durch pH-spaltbare Chemie mit CDs modifiziert. Ersteres gewährleistet eine hohe Cholesterinkonzentration am Ort der gewünschten Wirkung; letzteres gewährleistet die Freisetzung des Therapeutikums nur am Wirkort.
Schlagworte
Oberflächenphysik; Makromolekulare Chemie; Oberflächenchemie; Physikalische Chemie; Nanobiotechnologie; Drug Targeting; Medizinische Chemie;
Cholesterin; Cyclodextrin; Intrazelluläres Targeting; Lysosom; magnetische Nanopartikel;
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