Selektive Nanopartikel zur Anwendung in der Immuntherapie und Gentherapie maligner Erkrankungen (SNaPs)
M. Sc. W. Jugel
Doktorand
Die Krebsmedizin hat in den vergangenen Jahren große Fortschritte erzielt. Klassische Behandlungsverfahren, wie Operation, Chemotherapie und Bestrahlung, erreichen häufig eine Resektion des primären Tumors. Nicht selten kommt es nach einer Latenzzeit aufgrund von abgesiedelten Mikrometastasen zum Tumorrezidiv. Eine moderne Behandlung dieser Mikrometastasen bzw. Rezidive ist der Einsatz von humanen Immunzellen (Immuntherapie) und Genen (Gentherapie) in Form von „Advanced Therapeutic Medicinal Products“ (ATMPs), wodurch eine personalisierte Krebstherapie ermöglicht wird. Die größte Hürde bei der Herstellung und breiten Anwendung von ATMPs sind technische und regulatorische Limitationen, welche den Einsatz von viralen und nicht viralen Gentransfersystemen kostenintensiv und besonders zeitaufwendig machen.
Das Forschungsprojekt „Selektive Nanopartikel zur Anwendung in der Immuntherapie und Gentherapie maligner Erkrankungen (SNaPs)“ zielt auf die Entwicklung eines selektiven Gentransfersystems ab, welches einen vereinfachten, effizienten und kostengünstigen Transfer von therapeutischen DNA- oder RNA-Molekülen ermöglicht. Die modulare Struktur der SNaPs beruht auf der Kombination von molekularen Zielsuchstrukturen (z.B. Einzelkettenantikörper, Protein-Liganden) und Maltose-modifizierten Poly(Propylenimin)-Dendrimeren, welche die therapeutische Minicircle-DNA in Form eines „Sleeping Beauty Transposon-Systems“ tragen. Dabei ermöglicht die Zielsuchstruktur eine selektive Anlieferung und Wirkung in der Zielzelle, bei gleichzeitiger Reduktion von Off-Target-Effekten. Die Verwendung von Minicircle-DNA reduziert die Wirkdosis und unterbindet aufgrund fehlender prokaryotischer Vektorbestandteile eine ungewollte Toll-like-Rezeptor-vermittelte Immunantwort. Das „Sleeping Beauty Transposon-System“ ermöglicht eine virusfreie Integration der therapeutischen DNA in das Genom der Zielzelle.
Dieses Forschungsvorhaben verfolgt zwei konkrete Ziele: Im Bereich der Immuntherapie, den selektiven Gentransfer von chimären Antigen-Rezeptoren (CAR) mittels CD7-spezifischer SNaPs zur Herstellung von Tumor-spezifischen, CAR-modifizierten T-Lymphozyten und im Bereich der Gentherapie den gezielten Transfer von therapeutischen Genen bzw. DNA-Molekülen in Tumorzellen.