Nanotechnologien gegen atherosklerotische Plaques
Neben chronischen Durchblutungsstörungen kann Arteriosklerose auch andere schwerwiegende akute Erkrankungen verursachen. Teile der atherosklerotischen Plaques können sich lösen und sich in kleineren Gefäßen absetzen, auch kann sich ein Blutgerinnsel (Thrombus) auf der Plaqueoberfläche bilden. Wenn diese losgelösten Teile ein Gefäß im Gehirn oder Herz verstopfen, sind Schlaganfall oder Herzinfarkt die Folge. Fortschritte in der Nanotechnologie und Biomedizin rückten zwar zielgenaue Bildgebung, Diagnose und Therapien in Reichweite, Nanopartikel-basierte Systeme für die klinische Behandlung kardiovaskulärer Erkrankungen sind jedoch noch nicht zugelassen. Ein leistungsfähiges Konsortium aus 16 Partnern aus 10 Ländern soll dies im Rahmen des EU-finanzierten Projekts NANOATHERO (Nanomedicine for target-specific imaging and treatment of atherosclerosis: development and initial clinical feasibility) nun ändern. Schwerpunkte sind die Prüfung und Nutzung verschiedener Nanosysteme in präklinischen Tests wie auch in klinischen Phase-I-Studien, um einen klinischen Proof-of-Concept (Machbarkeitsnachweis) für die gezielte Bildgebung und Therapie atherosklerotischer Erkrankungen am Menschen zu etablieren. Die Nanosysteme umfassen ein Trägersystem, Beschichtung oder Zielmaterialien sowie Kontrastmittel bzw. Wirkstoff zur Beladung des Trägersystems. Die Forscher bestimmten bereits die Nanopartikel-Träger und drei Liganden für die atherosklerotischen Zielstrukturen. Verwendet werden Magnetresonanztomographie und Single-Photon-Emissionscomputertomographie sowie Medikamente, die in die Nanosysteme geladen werden und für die Beseitigung von Plaques und Thromben zugelassen sind oder derzeit in klinischen Studien getestet werden. Die einzelnen Nanosysteme sind jetzt in verschiedenen Phasen der präklinischen Validierung, um Biokompatibilität, Bildgebung und Therapien in vitro, ex vivo und in vivo zu beurteilen. Bei einigen Nanosystemen wird derzeit die Toxizität in vitro und in vivo an etablierten oder auch neuen Tiermodellen analysiert. Das erste Nanosystem wurde in einer klinischen Studie mit atherosklerotischen Patienten eingesetzt, wobei ein günstiges pharmakokinetisches Profil und die zielgerichtete Abgabe eines Entzündungshemmers in die Plaquezellen demonstriert wurden. Obwohl dieses spezielle Nanosystem bzw. das Medikament innerhalb der Nanokapsel wider Erwarten den Entzündungsprozess in der Arterienwand nicht reduzierte, lieferte die klinische Studie ein viel versprechendes Proof-of-Concept für den gezielten Einsatz eines Wirkstoffs in Nanosystemen zur Behandlung von Atherosklerose. Die Ergebnisse werden eingehend geprüft und dann zur Validierung weiterer Kombinationen genutzt. NANOATHERO soll mehrere wichtige Ergebnisse liefern: Bewertung und Prüfung unterschiedlicher Nanosysteme für diagnostische und therapeutische Zwecke, Erstellung von Dossiers zur Regulierung, Risiko- und ethische Analysen, präklinische Bewertung diagnostischer und therapeutischer Systeme sowie klinische Untersuchungen kardiovaskulärer Hochrisikopatienten. Letztendlich wird sich die Einführung für Millionen von Herzkreislaufpatienten lohnen und auch den Weg für ähnliche Therapien für eine Vielzahl weiterer verheerender Krankheiten ebnen.
Schlüsselbegriffe
Atherosklerose, Plaque, Nanosystem, Bildverarbeitung, Thrombus, Nanopartikel, Nanomedizin, Schlaganfall