Sonoporation zur Verbesserung der Medikamentengabe bei Brustkrebs

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Fabian Kießling

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Projektbeschreibung

Hintergrund

Ultraschall-induzierte Oszillation oder Zerstörung von Mikrobläschen (MB) kann die Permeabilisierung und Perfusion von Tumorgefäßen fördern, um die Medikamentenverabreichung zu verbessern (1). Unter Ausnutzung dieses Phänomens (genannt Sonoporation) und unter Erweiterung bereits früher berichteter präklinischer Befunde, die eine verbesserte DDS-Zufuhr zu Tumoren und zum Gehirn zeigen (2-5), haben wir vor kurzem eine vom Prüfarzt initiierte klinische Studie begonnen, in der Sonoporation angewendet wird, um die Reaktion von Brustkrebserkrankungen auf eine neoadjuvante Chemotherapie zu verbessern. In diesem Zusammenhang werden klinisch zugelassene diagnostische MB neu eingesetzt. Unter Berücksichtigung der verschiedenen Mechanismen, die zur Sonoporation beitragen, könnten speziell für diese Anwendung entwickelte MB wirksamer sein. Darüber hinaus ist noch nicht bekannt, für welche Größe von Medikamenten und DDS die Sonoporation den größten Nutzen bringt. Für die neoadjuvante Brustkrebstherapie wäre es wünschenswert, DDS-basierte Chemotherapieformulierungen mit hoher Tumorselektivität einzusetzen, um die systemischen Nebenwirkungen zu verringern, die die Lebensqualität der Patientinnen beeinträchtigen.


Ziele

Wir stellen die Hypothese auf, dass die Sonoporation zur Verbesserung der Akkumulation und Wirksamkeit des DDS eingesetzt werden kann. Spezifische Ziele sind:

  1. die systematische Untersuchung der Sonoporationseffekte, die durch verschiedene Typen von Weich- und Hartschalen-MB induziert werden;
  2. die Bewertung der Tumorakkumulation und Biodistribution verschiedener Chemotherapie-Formulierungen und DDS in Kombination mit Sonoporation; und
  3. die Erweiterung der klinischen Forschung zur Sonoporation mit Standard-Chemotherapeutika und klinisch zugelassenen diagnostischen MB sowie der Vergleich präklinischer und klinischer Ergebnisse.

Publikationen

Dasgupta A, Liu M, Ojha T, Storm G, Kiessling F, Lammers T: Ultrasound-mediated drug delivery to the brain: principles, progress and prospects. Drug Discov Today - Technol 2016, 20:41-48.

Theek B, Baues M, Ojha T, Mockel D, Veettil SK, Steitz J, van Bloois L, Storm G, Kiessling F, Lammers T: Sonoporation enhances liposome accumulation and penetration in tumors with low EPR. J Control Rel 2016, 231:77-85.

Lammers T, Koczera P, Fokong S, Gremse F, Ehling J, Vogt M, Pich A, Storm G, van Zandvoort M, Kiessling F: Theranostic USPIO-Loaded Microbubbles for Mediating and Monitoring Blood-Brain Barrier Permeation. Adv Funct Mater 2015, 25(1):36-43.

Klibanov AL , Shevchenko TI, Raju BI, Seip R, Chin CT: Ultrasound-triggered release of materials entrapped in microbubble-liposome constructs: a tool for targeted drug delivery. J Control Release 2010, 148:13-7.

Koczera P, Appold L, Shi Y, Liu M, Dasgupta A, Path ak V, Ojha T, Fokong S, Wu Z, van Zandvoort M, Iranzo O, Kuehne AJ, Pich A, Kiessling F, Lammers T. PBCA-based polymeric microbubbles for molecular imaging and drug delivery. J Control Release 2017, 259:128-135 .