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Target specific delivery systems for gene therapy based on cell penetrating peptides

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Wirkstofftransport über molekulare Chimären

Die Entwicklung von Transportsystemen für Wirkstoffe und Gene hat zur Revolutionierung der medizinischen und pharmazeutischen Industrie geführt. Im Zuge dessen entwickelten Wissenschaftler ein neues Lipopeptid-Molekül, das sich selbst zu Nano-Carriern organisiert.

Gesundheit

Da die begrenzte Bioverfügbarkeit von Wirkstoffen zu den größten Hürden in der Entwicklung hochwirksamer pharmazeutischer Therapien zählt, besteht ein möglicher Lösungsansatz im Einsatz von Mizellen und Liposomen. Diese sphärischen Nano-Komplexe eignen sich zum Einschleusen von Wirkstoffen, die schwer löslich sind, schnell abgebaut werden oder eine bekannte Toxizität besitzen. Beim Transport therapeutischer Substanzen mit Liposomen oder Mizellen wird der Wirkstoff oder das Gen in nanoskalierte Moleküle verpackt. Dadurch werden Mizellen oder Liposomen zu idealen Vehikeln, die die Wirkstoffe beim Transport durch ihre Hüllstruktur optimal schützen können. Problematisch ist bei Liposomtransportern jedoch häufig ihre niedrige Target-Spezifität. Forscher am Leibnitz-Institut für molekulare Pharmakologie suchten im Rahmen des CPP-Projekts nach Molekülen, die nicht mit diesen Nachteilen behaftet sind. Das Ergebnis ihrer Bemühungen war ein neuartiges Molekül, das Lipopeptid P2A2.Der Schlüssel für den Erfolg von P2A2 ist das Apolipoprotein E (ApoE), das in der Lage ist, Zellmembranen zu durchdringen. Apolipoproteine sind natürliche Zellbausteine. Zwei Palmitoyl-Ketten sorgen für die Aggregation und den Einbau der Lipid-Komponente in Lipid-Doppelschichten, z.B. in Zellmembranen. Ein weiterer Vorteil von P2A2 ist seine einfache Herstellung und seine hohe Target-Spezifität. In biophysikalischen Versuchen organisierten sich die Lipopeptide spontan selbst zu Nanocarrier-Mizellen, bestehend aus ungefähr 30 identischen Molekülen. Wie sich bei der P2A2-Lipid-Interaktion zeigte, ist das Molekül durch seine hohe Bioverfügbarkeit (kolloider Zustand) ideal für den Wirkstofftransport eignet.

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