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Onkologie

Onkologie

Der Ausgangspunkt aller SEON-Aktivitäten liegt im Bereich Onkologie. Aus gutem Grund: Krebs ist eine der Haupttodesursachen weltweit und eine Krankheit, mit der ein immenser Leidensdruck für die Patienten, aber auch deren soziales Umfeld, einhergeht. Es besteht also ein großer Bedarf an neuen und innovativen Therapieoptionen. Magnetische Nanopartikel auf Basis von Eisenoxid haben wegen ihres möglichen medizinischen Anwendungsreichtums als innovative therapeutische und diagnostische Werkzeuge bereits großes Interesse hervorgerufen. Bei der magnetischen Anreicherung der Nanopartikel im Tumorgebiet, dem sog. Magnetischen Drug Targeting (MDT), geht SEON den Weg der tumornahen, arteriellen Applikation der SPIONs in die tumorversorgenden Blutgefäße, während der eingeschaltete Elektromagnet direkt auf das Tumorgebiet gerichtet ist (siehe Bild). Dieser Ansatz hat gegenüber der intravenösen Verabreichung den Vorteil einer stark erhöhten Anreicherungseffizienz, was wir in vitround in vivo zeigen konnten. Die bislang weltweit größte Tierstudie über MDT haben wir bereits 2013 publiziert. Darin zeigen wir, dass nach einmaliger MDT Anwendung im Vergleich zu einer systemischen Gabe die bis zu 35-fache Dosis an Chemotherapeutikum im Tumorgebiet gefunden wurde. Des Weiteren zeigte die Studie, dass in ca. 30% der Fälle eine komplette, nebenwirkungsarme Tumorremission erfolgte.
Ein weiterer Vorteil dieses MDT Konzeptes ist die Anschlussfähigkeit an weitere Behandlungsformen und die damit verbundene Ausnutzung bestimmter Synergieeffekte. So ist es zum Beispiel möglich, die magnetischen Partikel unter Verwendung eines magnetischen Wechselfeldes zu erwärmen und dadurch lokale Hyperthermie zu betreiben. Ebenso erforschen wir die Möglichkeit, neuartige immunologische Therapien mit dem MDT zu verknüpfen, beispielsweise durch die magnetische Modifizierung von T-Lymphozyten für die Tumortherapie.

Geförderte Projekte (Auswahl)

Innovative Diagnostik und Therapie von Lebertumoren/-metastasen

Manfred-Roth Stiftung, 2022-2025

Projektziel
Um die Leistungsfähigkeit unserer, in vieler Hinsicht bereits sorgfältig durchentwickelter, Partikelformulierung mit Eisenoxidnanopartikeln im Kern und einer quervernetzten Dextranhülle zu zeigen, planen wir Tierversuche in einem Rattentumormodell. Dieses komplexe Tiermodell wird im Rahmen dieses Antrages bei SEON etabliert und anschließend werden Bildgebungsversuche mit unseren Partnern aus der Radiologie durchgeführt.

Verbundpartner

  • Prof. Dr. Tobias Bäuerle, UK Erlangen

Entwicklung einer Anti-Tumor-Gentherapie auf Nanopartikelbasis zur Behandlung von Brustkrebs

DFG Förderung, 2020-2023

Projektziel
Unser Hauptziel in diesem Forschungsprojekt ist die Entwicklung eines neuartigen binären Integrase-Systems (Int) zur spezifischen Abtötung von Brustkrebszellen. Dieses System basiert auf einer ortsspezifischen Rekombinationsreaktion, die die spezifische Expression in Krebszellen nur dann aktiviert, wenn sie aus zwei Plasmiden besteht. Ein Plasmid löst die Expression von Int unter dem krebsspezifischen hTERT-Promotor aus. Das zweite Plasmid kodiert für ein zum Schweigen gebrachtes Gensubstrat, das durch Int-katalysierte Exzision eines Transkriptionsterminators aktiviert werden kann. Zur ortsspezifischen Verabreichung werden die Plasmide auf SPIONs geladen, die durch magnetische Kräfte an die gewünschte Stelle gelenkt werden können. Hierdurch soll die intratumorale Dosis der Plasmide stark erhöht werden.

Verbundpartner

  • Dr. Mikhail Kolot, Tel-Aviv University, Israel

Magnetfeldapplikator zur lokalen Tumortherapie mit Nanopartikeln (MAGTUNA)

ZIM-BMWi Förderung, 2019-2020

Projektziel
In diesem Projekt soll ein neuartiges Therapiesystem entwickelt werden, um die bei einer Krebstherapie auftretenden Nebenwirkungen zu minimieren. Es handelt sich hierbei um einen speziellen Magnetfeldapplikator der für die gezielte Steuerung von Nanopartikel eingesetzt werden soll. Diese Partikel werden mit einem chemotherapeutischen Wirkstoff beladen und anschließend durch ein Magnetfeld gezielt in die Nähe des Tumors gebracht. Mit Hilfe dieses Prinzips ist es möglich, örtlich eine hohe Konzentration des Wirkstoffs zu erreichen und gleichzeitig den gesamten Organismus zu schonen. Eine weitere Funktionsweise des Applikators besteht darin, die Partikel in Tumornähe zu erhitzen, um somit eine gezielte Zerstörung des Tumorgewebes auszulösen. Dank der Kombination dieser beiden Prinzipien wird es möglich sein, eine Wirkung zu erreichen, welche sich örtlich hauptsächlich auf das erkrankte Gewebe begrenzt. Gleichzeitig wird dabei das umliegende, gesunde Gewebe weitestgehend geschützt.

Verbundpartner

  • Senetics healthcare group GmbH & Co. KG, Erlangen

Integrative 'Big Data Modelierung' für die Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze für Brustkrebs (BIG-THERA)

Emerging Field Initiative, FAU, 2017-2019

Projektziel
Das Hauptziel von BIG-THERA ist die Vertiefung unseres Verständnisses des Zusammenspiels zwischen der Immunantwort und Brustkrebs durch den Aufbau einer Analyseplattform, die die Diagnostik und Prognose bei der Behandlung der Krankheit erheblich verbessern kann. Innerhalb des Förderzeitraums wird die EFI-Initiative BIG-THERA in der Lage sein, für jedes der dargestellten Arbeitspakete einen Grundsatzbeweis zu erbringen, nämlich die Zertifizierung von Krebs mittels bildgebender und OMICs-Techniken, die Etablierung von präklinischen Modellen, in denen immunologische Reaktionen auf menschliche Brusttumorzellen auf molekularer und bildgebender Ebene gemessen werden können, und auf Nanotechnologie basierende Methoden zur Erhöhung des Lymphozytenanteils in Tumoren zu testen. Darüber hinaus wird BIG-THERA in der Lage sein, erste Ergebnisse bei der synergetischen Verknüpfung von Bildgebungsmerkmalen und OMIC-Daten zur Vorhersage der Beteiligung des Immunsystems während einer Krebsbehandlung zu erzielen. Die Implementierung von Big Data in die Gesundheitsfürsorge wird unter Berücksichtigung ethischer Standards erfolgen.

Verbundpartner

  • Prof. Dr. Diana Dudziak, UK Erlangen
  • Prof. Dr. Tobias Bäuerle, UK Erlangen
  • Prof. Dr. Matthias Beckmann, UK Erlangen
  • Prof. Dr. Peter Dabrock, FAU
  • Prof. Dr. Peter Fasching, FAU
  • Prof. Dr. Andreas Maier, FAU
  • Prof. Dr. Falk Nimmerjahn, FAU
  • Prof. Dr. Ana-Sunčana Smith, FAU
  • Prof. Dr. Michael Uder, UK Erlangen

Weitere Kooperationspartner

  • Prof. Dr. Arnd Dörfler, UK Erlangen
  • Prof. Dr. Tobias Engelhorn, UK Erlangen
  • Prof. Dr. Abbas Agaimy, UK Erlangen
  • Prof. Dr. Andriy Mokhir, FAU
  • Prof. Dr. Helmut Ermert, Ruhr-Uni Bochum
  • Prof. Dr. Martin F. Fromm, UK Erlangen
  • Prof. Dr. Stefan Odenbach, TU Dresden
  • Prof. Dr. Lutz Trahms, PTB Berlin
  • Prof. Dr. Anette M. Schmidt, Universität zu Köln
  • Prof. Dr. Urs Hafeli, University of British Columbia, Vancouver, Canada