Verengte Blutgefässe: Basler und Genfer Forscher entwickeln Nanocontainer

13.06.2012: Zur Behandlung verengter Blutgefässe bei Arteriosklerose haben Forscher der Universität und der Universitätskliniken in Genf sowie der Universität in Basel sogenannte Nanocontainer in Linsenform geschaffen. Diese Nanogefässe können Medikamente transportieren und sie an den Verengungen gezielt freisetzen. Damit lassen sich die Nebenwirkungen der bisherigen Behandlungen weitgehend vermeiden. Die Resultate wurden in «Nature Nanotechnology» veröffentlicht.

Mit den in Genf und Basel neu entwickelten Nanocontainern lässt sich die bisherige Behandlung von Grund auf umgestalten: Die intravenöse Injektion eines gefässerweiternden Medikaments beeinflusst nun lediglich die betroffenen Verengungen und nicht auch die übrigen Arterien und Venen. Damit wird das Absinken des Blutdrucks weitgehend verhindert, was während und nach einem Herzinfarkt gezielt zur angestrebten erhöhten Durchblutung des betroffenen Gefässes führt.

Moleküle umgebaut: Linse statt Kugel

Für ihre Entwicklung nutzen die Wissenschaflter die sogenannten Scherkräfte im Blutstrom aus, die an den Verengungen deutlich höher als in gesunden Blutgefässen sind. Ihre Nanocontainer bewegen sich frei durch den normalen Blutstrom, wobei sie sich durch die erhöhte Scherkraft an den verengten Stellen öffnen und ihren Inhalt, das Medikament, lokal freisetzen. Dafür änderten die Forscher die Zusammensetzung von natürlich vorkommenden Molekülen (Phospholipiden), indem sie die Ester-Bindungen durch Amide ersetzten. Die Moleküle werden danach hydratisiert und erhitzt, sodass sich eine «flüssige» Kugel aus Tausenden von ihnen bildet. Beim Abkühlen dieser Kugeln lassen sich Linsen erzeugen. Der verringerte Ordnungsgrad der Moleküle am Linsenäquator führt zu Sollbruchstellen, was die scherkraftinduzierte Medikamentenfreisetzung ermöglicht.

Originalveröffentlichung:
M. N. Holme, I. A. Fedotenko, D. Abegg, J. Althaus, L. Babel, F. Favarger, R. Reiter, R. Tanasescu, P.-L. Zaffalon, A. Ziegler, B. Müller, T. Saxer and A. Zumbuehl; "Shear-stress sensitive lenticular vesicles for targeted drug delivery"; Nature Nanotechnology 2012.