Nanotransporter

Wirkstoffe direkt in infizierte Zellen transportieren

Die Rodos Biotarget GmbH, gegründet 2008 in Hannover, hat ein Verfahren entwickelt, das Ärzten und Pharma-Firmen im Wettlauf um neue Medikamente zur Behandlung von Infektionskrankheiten einen veritablen Vorsprung verschaffen könnte.

Verschiedene Liganden-Varianten der TargoSpheres für bestimmte Zelltypen. (Bild: Rodos Biotarget GmbH)

Die TargoSphere-Nanotransporter bringen Arzneimittel gezielt in die Zellen, in denen sie wirken sollen. Damit ermöglicht das biopharmazeutische Unternehmen, gefährliche Keime trotz zunehmender Medikamentenresistenz erfolgreich zu bekämpfen.

TargoSpheres liefern Wirkstoffe an der richtigen Stelle ab

Mit ihrer Plattformtechnologie sorgt die Rodos Biotarget GmbH dafür, dass Arzneimittelwirkstoffe in genau diejenigen Zellen gelangen, in denen sie benötigt werden. Dazu verpackt das Unternehmen die Substanzen in winzige Container, die TargoSpheres. Diese Nanotransporter bestehen aus natürlichen Fettmolekülen, den Lipiden. Sie sind komplett biokompatibel und somit rückstandsfrei umweltverträglich.

Auf ihrer Oberfläche tragen sie sogenannte Targeting-Liganden, vergleichbar mit Adressaufklebern auf Paketen. Sie bestehen aus naturidentischen Stoffen, wie Zuckern oder Eiweißen, und sorgen dafür, dass die TargoSpheres ihre „Fracht" an der richtigen Stelle abliefern. Denn sie binden nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip ausschließlich an den passenden zellulären Rezeptoren. Der Nanotransporter wird festgehalten und in die Zielzelle eingeschleust, in der schließlich der Wirkstoff freigesetzt wird.

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Maßgeschneiderte Nanotransporter aus dem Baukasten In den TargoSpheres lassen sich sehr unterschiedliche Substanzen verkapseln: 'Klassische' kleine Moleküle wie Antibiotika, Virostatika und Zytostatika ebenso wie neuartige Wirkstoffe auf der Basis von Proteinen, Antikörpern, Peptiden, RNA-Molekülen, DNA-Plasmiden und anderen Makromolekülen.

TargoSpheres werden nach dem Baukastenprinzip hergestellt und können für den jeweiligen Anwendungsfall maßgeschneidert werden. „Spezielle TargoSphere-Varianten könnten etwa die bessere Behandlung von Krebserkrankungen, bakteriellen und viralen Infektionen sowie Autoimmun-, Leber- und neurologischen Erkrankungen ermöglichen", erläutert Dr. Marcus Furch, Mitgründer und CEO der Rodos Biotarget GmbH. „Auch die Entwicklung von neuen oder wirksameren Impfmethoden ist denkbar."

Zunehmende Bedrohung durch Multiresistenzen

Multiresistente Keime werden weltweit immer mehr zum Problem. Mittlerweile können zahlreiche Bakterien und Viren mit den verfügbaren Arzneimitteln - Antibiotika bzw. Virostatika - nicht mehr bekämpft werden. Es ist ein Wettlauf mit gefährlichen Konsequenzen: Schon 1945, also weniger als 20 Jahre nach der Entdeckung des Penicillins im Jahre 1928 durch Alexander Fleming, wurde in einer Fachzeitschrift zum ersten Mal die Resistenz eines Bakteriums gegen das Antibiotikum beschrieben.

Jahrzehntelang war das unproblematisch; es standen ausreichend spezielle Medikamente, sogenannte Reserve-Antibiotika, zur Verfügung, die im Falle einer Resistenz eingesetzt werden konnten. Doch diese Arzneimittel versagen mittlerweile viel zu oft. Am 19. Mai 2016 warnte die

Weltgesundheitsorganisation (WHO): Wenn nicht bald neue, hochwirksame Medikamente auf den Markt kommen, werden 2050 zehn Millionen Menschen jährlich aufgrund von Antibiotika-Resistenzen versterben.

Der Fachverband Infectious Diseases Society of America (IDSA) appellierte bereits im Jahre 2010 an Wissenschaft und Pharma-Firmen, bis zum Jahre 2020 zehn neue Antibiotika zu entwickeln. Diese „10 × '20"-Initiative ist aber leider gescheitert. Antibiotika befinden sich kaum in den Forschungs- und Entwicklungspipelines der pharmazeutischen Unternehmen, stellt die IDSA fest: Geringe Renditen sowie die nicht vorhersagbaren und oft nicht umsetzbaren Zulassungsverfahren der U.S. Food and Drug Administration (FDA) hätten viele Arzneimittelhersteller dazu veranlasst, den Antibiotikamarkt zu verlassen.

Lösung liegt in neuen Medikamente mit neuen Wirkmechanismen

„Dass Bakterien Resistenzen gegen Antibiotika ausbilden, ist eine biologische Selbstverständlichkeit", erklärt Dr. Robert Gieseler-von der Crone, Chief Scientific Officer (CSO) und Mitgründer der Rodos Biotarget GmbH: Resistente Bakterien überleben die Konfrontation mit dem Wirkstoff - und vermehren sich dann weiter. „Grundsätzlich ist die Situation bei gefährlichen Virusinfektionen sogar problematischer als bei bakteriellen Infekten. Grund ist die deutlich kürzere Generationszeit der Viren. Diese Krankheitserreger können sehr schnell Resistenzen gegen Virostatika ausbilden, denn die Selektion erfolgt somit ungleich schneller als bei Bakterien."

Notwendig sind daher neue Medikamente mit neuen Wirkmechanismen und Angriffspunkten. „Bis diese auf dem Markt sind, müssen wir uns Zeit erkaufen", sagt Dr. Robert Gieseler-von der Crone. Dazu sind neue Behandlungsstrategien erforderlich, wie sie die Rodos Biotarget GmbH anbietet.

Nanotransporter bringen Antibiotikum schneller in infizierte Zellen ein

Wenn multiresistente Bakterien mit den gängigen Antibiotika nicht mehr bekämpft werden können, dann liegt das daran, „dass sie die Wirkstoffe entweder wie über eine Schleuse rasch aus sich selbst wieder hinausbefördern oder aber mit Hilfe von Enzymen abbauen können", erläutert Dr. Robert Gieseler-von der Crone. Die TargoSpheres bewirken, dass das Antibiotikum gezielt in die infizierten Zielzellen eingebracht wird, so dass dort eine wesentlich höhere Wirkstoffkonzentration erreicht wird als mit dem „unverpackten" Medikament möglich wäre. Damit versagen die Resistenzmechanismen, und das Bakterium stirbt ab, so der CSO: „Wir haben dazu bereits Tierversuche durchgeführt, die sehr vielversprechend verlaufen sind."

TargoSphere-Technologie geht in die klinische Testung

Das Unternehmen arbeitet derzeit am Einsatz der TargoSpheres in verschiedenen Therapiefeldern und mit vielen Wirkstoffen. Die Rodos Biotarget GmbH kooperiert dabei mit Pharma-Firmen auf der Basis von Entwicklungskooperations- und Lizenzierungsvereinbarungen. Solange das Verfahren durch die industriellen Partner nicht kommerziell genutzt wird, bleiben die Einnahmen allerdings vergleichsweise gering; sie bewegen sich derzeit im sechsstelligen Bereich.

Mittelfristig will das Unternehmen sowohl die Einnahmen als auch den Firmenwert deutlich steigern. Die Rodos Biotarget GmbH will daher in Kürze eine erste, bereits genehmigte klinische Studie mit TargoSpheres beginnen. Die dazu benötigten Finanzmittel sollen per Crowdfunding über die Plattform Seedmatch eingeworben werden.

Weitere Informationen: http://www.biotargeting.eu

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