Drug Delivery

Die Forschungsinteressen im Bereich Nanomedizin und Drug Delivery in der Gruppe von Prof. Luxenhofer liegen der Solubilisierung von Wirkstoffen sowie der kovalenten Anbindung von therapeutischen Proteinen. Diese Arbeiten finden in enger Kooperation mit der Gruppe von Prof. Alexander V. Kabanov an der University of North Carolina at Chapel Hill in den USA und der Gruppe von Prof. Rainer Jordan an der Technischen Universität Dresden statt.  

Nanomedizin, die Verwendung von nanoskopischen (1-100 nm; 1 nm= 0,000000001 m = 10^-9 m) Objekten für medizinische Anwendung ist ein sehr interdisziplinäres und breit aufgefächertes Forschungsgebiet. Viele Wissenschaftler sehen vor allem die Krebstherapie als besonders relevantes Anwendungsgebiet für die Nanomedizin,^[1] aber auch für viele anderen Bereiche wie die Diagnostik und Behandlung chronischer Erkrankungen besteht einige Hoffnung, teils gibt es bereits sehr erfolgreiche Produkte, welche vielen Patienten tagtäglich helfen.^[2]  In der Gruppe Luxenhofer werden dementsprechend neue Polymerplattformen untersucht, welche es in Zukunft ermöglichen sollen Limitierungen von bekannten Materialien zu überwinden.[3] So wurden in den letzten Jahren z.B. neue amphiphile Polymere gefunden, welche extrem wasser-unlösliche (und damit in der Regel schlecht bioverfügbar) Chemotherapeutika sehr effizient in außerordentlich wasserlösliche Nanopartikel (sog. Polymermizellen) überführen können. Zum Beispiel konnte so die Löslichkeit von Paclitaxel in etwa um den Faktor 100.000 erhöht werden.^[4,5]

Andere Arbeiten beschäftigten sich mit der kovalenten Anbindung von therapeutisch Interessanten Proteinen wie die Meerrettich-Peroxidase (engl. horseradisch peroxidase, HRP) und Superoxiddismutase (SOD1) an amphiphile Poly(2-oxazoline). Damit gelingt es, im Gegensatz zur weitverbreiteten Modifikation mit Polyethlyenglykol (PEG), der sogenannten PEGylierung, den Transport der Proteine über biologische Barrieren wie Zellmembranen oder z.B. die Blut-Hirn-Schranke deutlich zu verbessern.^[6,7] 

Diese Arbeiten, basierend auf Poly(2-oxazolin)en, werden nun an der Universität Würzburg auf andere Plattformen  und Anwendungsgebiete ausgeweitet.

[1] J. R. Kanwar, J. Cancer Sci. Ther., 2012, 04, ii.

[2] M. J. Vicent, H. Ringsdorf, R. Duncan, Adv. Drug. Deliv. Rev., 2009, 61, 1117 .

[3] M. Barz, R. Luxenhofer, R. Zentel, M. J. Vicent, Polym. Chem., 2011, 2, 1900.

[4] R. Luxenhofer, A. Schulz, C. Roques, S. Li, T. K. Bronich, E. V. Batrakova, R. Jordan, A. V. Kabanov, Biomaterials, 2010, 31, 4972.

[5] Y. Han, Z. He, A. Schulz, T. K. Bronich, R. Jordan, R. Luxenhofer, A. V. Kabanov, Mol. Pharm., 2012, 9, 2302.

[6] J. Tong, R. Luxenhofer, X. Yi, R. Jordan, A. V. Kabanov, Mol. Pharm., 2010, 7, 984.

[7] J. Tong, X. Yi, R. Luxenhofer, W. A. Banks, R. Jordan, M. C. Zimmerman, A. V. Kabanov, Mol. Pharm., 2012, 10, 360.