NP-Targeting ohne Liganden

Die hohe Affinität dieser Nanopartikel zu Gefäßendothelzellen von Tumoren beruht nicht auf besonderen molekularen Strukturen an ihrer Oberfläche, die als Liganden von Rezeptoren fungieren, sondern allein auf ihren biophysikalischen Eigenschaften. Die NP sind im Wesentlichen aus Lipiden und polymeren aromatischen Sulfonsäuren zusammengesetzt und verhalten sich als lipophile anionische Polyelektrolyte.

Die Forscher am Freiburger Institut für Makromolekulare Chemie – Direktor Prasad Shastri und seine Doktoranden Julia Voigt und Jon Christensen – haben die Zusammensetzung der NP so variiert, dass sie sich an die Caveolae von Zellen anlagern und über diese in die Zellen eindringen. Caveolae sind etwa 100 nm große Einbuchtungen auf der Plasmamembran sowohl von Epithel- als auch von Endothelzellen, doch sind sie auf Endothelzellen sehr viel häufiger. NP mit Affinität zu Caveolae dringen deshalb mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit in die Endothelzellen ein, wenn sie in ein Gewebe injiziert werden.

Die neuen NP könnten die Tumortherapie optimieren. Man könnte sie mit zytotoxischen Wirkstoffen beladen und dadurch die Blutgefäße im Tumor zerstören; ohne Anschluss an den Blutkreislauf würde der Stoffwechsel im Tumor zum Erliegen kommen und der Tumor zugrunde gehen. 

Quelle: Voigt J, et al. Differential uptake of nanoparticles by endothelial cells through polyelectrolytes with affinity for caveolae. Proc Natl Acad Sci, Epub Febr. 2014.