CED: Nanopartikel als siRNA-Stabilisator

15. Februar 2016
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Die Behandlung von chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED) geht häufig mit Nebenwirkungen einher. Kombiniert man die instabilen siRNAs mit Nanopartikeln, so ist es möglich, sie schonend in den Dickdarm zu bringen. Dort hemmen sie die Eiweißproduktion und somit die Entzündung.

Bei der Entstehung und Entwicklung chronisch entzündlicher Darmerkrankungen spielen Zytokine und Chemokine eine wichtige Rolle. Die entzündungsrelevanten Proteine regulieren das Wachstum und die Differenzierung von Zellen. Bisherige Therapien beruhen darauf, die Entzündung mit Hilfe monoklonaler Antikörpern abklingen zu lassen. So wie sie bisher verabreicht werden, treten dabei allerdings häufig Nebenwirkungen auf.

Besser verträglich sind solche medikamentösen Behandlungen, wenn sie direkt lokal im Darm wirken können. Dazu nutzt man kurze, einzel- oder doppelsträngige Ribonukleinsäure-Moleküle, sogenannte siRNAs, die die entzündungsrelevanten Gene ausschalten. Weil sie sich an die von ihnen gebildete mRNA binden, entsteht kein entzündungsauslösendes Eiweiß mehr. Soweit die Theorie. In der Praxis ist es jedoch schwierig, die instabilen siRNAs in den Darm zu bringen. Diese Herausforderung überwanden die Forscher, indem sie stabilisierende und für den Körper unschädliche Nanopartikel nutzen.

Entzündungstreibende Zytokine unschädlich machen

Dass dieser Weg richtig ist, zeigen die Ergebnisse der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Astrid Westendorf vom Institut für Medizinische Mikrobiologie in Kooperation mit Prof. Dr. Matthias Epple vom Institut für Anorganische Chemie: Mit Hilfe von Nanopartikeln aus Calciumphosphat und Polylactid-co-Glycolid stabilisierten sie die siRNAs und brachten sie schonend in den entzündeten Dickdarm ein. Dort machten sie die entzündungstreibenden Zytokine TNF-α, IP-10 und KC unschädlich, die an der Entstehung chronisch entzündlicher Darmerkrankungen beteiligt sind.

Die Wissenschaftler konnten im Mausmodell nachweisen, dass die Epithel- und Immunzellen des Darms die siRNA-Nanopartikel lokal aufnehmen und die Arbeit der Zielgene deutlich unterdrücken. Prof. Astrid Westendorf: „Unsere Forschungsergebnisse belegen eindeutig, dass es sich hier um einen vielversprechenden Ansatz für die Therapie chronisch entzündlicher Darmerkrankungen handelt.“

Originalpublikation:

Colonic gene silencing using siRNA-loaded calcium phosphate/PLGA nanoparticles ameliorates intestinal inflammation in vivo
Annika Frede et al.; Journal of Controlled Release, doi: 10.1016/j.jconrel.2015.12.021, 2016

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