NeuroPhage - Gezielte Phagen-basierte neurale Stimulation bei neurodegenerativen Erkrankungen - Funktionalisierung und Radiomarkierung von maßgeschneiderten Nanophagen

Die Parkinson-Krankheit ist durch das fortschreitende Absterben der dopamin-produzierenden Nervenzellen gekennzeichnet. Der Mangel an Dopamin führt letztlich zu einer Verminderung der aktivierenden Wirkung der Basalganglien auf die Großhirnrinde und somit zu den charakteristischen Bewegungsstörungen. Das Gesamtziel des Verbundvorhabens NeuroPhage ist die Entwicklung einer neuartigen, nicht-operativen Art der Hirnstimulation mit Hilfe von aktivierbaren Polymernanopartikeln, die als Komplex mit gentechnisch veränderten Bakteriophagen selbstständig ins Gehirn gelangen. Diese Nanopartikel-Phagen-Konstrukte (sog. Nanophagen) sind dort in der Lage, nach externer Anregung mit Ultraschall oder Licht elektrische Impulse auszusenden, die wiederum Nervenzellen stimulieren. Das führt zur Reduzierung der Bewegungsstörungen und damit zur Linderung der Parkinsonsymptome. Ziel des beantragten Teilprojektes ist die chemische Modifikation und Radiomarkierung der Nanophagen, um grundlegende in vivo Untersuchungen hinsichtlich der Bioverteilung der generierten Nanophagen, deren Pharmakokinetik und ihrer spezifischen Anreicherung im Gehirn von Versuchstieren mittels Positronen-Emissions-Tomographie zu ermöglichen. Im Zuge des beantragten Teilprojektes erfolgt daher zunächst die chemische Modifikation der im Rahmen des Verbundprojektes NeuroPhage generierten Nanopartikel-Phagen-Konstrukte mit ausgewählten Chelatoren für die spätere schnelle, effiziente, selektive und stabile Komplexierung von verschiedenen Positronen emittierenden Radiometallen. Außerdem sollen die derart modifizierten Nanophagen im Anschluss mit geeigneten Radionukliden markiert und deren Stabilität und Funktionalität in vitro untersucht werden. Die im Rahmen dieses Teilprojektes funktionalisierten Nanophagen werden nun an die Projektpartner weitergegeben, wo deren Bioverteilung im Tiermodell nach peripherer Verabreichung mittels nuklearmedizinischer Bildgebung untersucht wird.