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  Grafik Urheberrecht: © Twan Lammers Herausforderungen des Tumor gerichteten Wirkstofftransports (links) und die GRK Ausrichtung mit der Positionierung der 12 Projekte innerhalb der drei Anwendungsfelder (recht).

Um Durchbrüche bei der Durchführung und klinischen Übersetzung von tumorzielgerichtetem DDS zu erzwingen, muss die Spitzenforschung an den Schnittstellen von Tumorbiologie, Chemieingenieurwesen und klinischer Medizin auf systematische Weise mit starker und intimer Zusammenarbeit zusammengeführt werden. Wir sind der Meinung, dass diese drei Disziplinen die Hauptstandpunkte bilden, von denen aus das Gebiet betrachtet werden sollte und von denen aus Ansätze für ein besseres Verständnis, eine bessere Leistung und eine bessere Übersetzung der tumorbedingten DDS verfolgt werden sollten. In unserem RTG werden diese Blickwinkel als die drei Eckpfeiler dienen, die beim Aufbau unseres Forschungsnetzwerks helfen und zwischen denen die Forschungsprojekte strukturiert und organisiert werden, siehe Abbildung 1.

Aus der Sicht der Tumorbiologie ist es wichtig, das Verhalten der DDS in der heterogenen Mikroumgebung des Tumors besser zu verstehen und zu untersuchen, wie diese Umgebung zwischen Primärtumoren und Metastasen variiert. Dies ermöglicht eine rationalere Wahl der DDS- oder Targeting-Strategie für einen bestimmten Krebs und sogar für einen einzelnen Patienten. Darüber hinaus dient es als Grundlage für Ansätze zur pharmakologischen oder physikalischen Modulation des Tumorgefässsystems und der Mikroumgebung, um eine effizientere Medikamentenverabreichung zu ermöglichen und neue Strategien für DDS-basierte Immun-Chemotherapie-Kombinationen zu identifizieren.

Aus Sicht der chemischen Verfahrenstechnik müssen Trägermaterialien entwickelt werden, die die molekularen und pathophysiologischen Eigenschaften von Tumoren und ihre Heterogenität berücksichtigen, zum Beispiel durch Radiomarkierung, um eine Patientenauswahl zu ermöglichen, oder durch die Gestaltung von DDS, die auf unterschiedliche und sich verändernde Mikroumgebungen reagieren. Darüber hinaus werden Träger mit verbessertem Penetrationsverhalten, kontrollierter Freisetzungskinetik und der Fähigkeit zur Multidrug-Beladung benötigt. Produktions- und Upscaling-Prozesse werden durch die Etablierung von Techniken wie zum Beispiel Continuous-Flow-Fertigung gesteuert.

Aus der Sicht der klinischen Medizin ist es wichtig, die klinischen Bedürfnisse, die diagnostischen und theranosetischen Verfahren und die Unterschiede zwischen präklinischen und klinischen Krankheitsmodellen zu verstehen. Es sollten Forschungsanstrengungen unternommen werden, um präklinische Tumormodelle und Behandlungsszenarien zu entwickeln, die dem vorgesehenen klinischen Szenario genau entsprechen. Darüber hinaus müssen für die Einführung neuer DDS bei Patienten Kenntnisse erworben und Instrumente entwickelt werden, die eine zuverlässige Produktion und Qualitätskontrolle von DDS gewährleisten. Fachwissen und Infrastruktur für die Durchführung klinischer Studien der Phase 0 bis 2 sind weitere Voraussetzungen.

Darüber hinaus kann die erfolgreiche Umsetzung von DDS stark von der Patientenvorauswahl und der Therapieüberwachung, die nicht-invasive bildgebende Verfahren erfordern, und von der Wahl der idealen Arzneimittelkombinationen sowie von der Unterstützung pharmakologischer Therapien durch physikalische Interventionen abhängen. In diesem Zusammenhang kann die Neuverwendung von Medikamenten in Kombinationstherapien ein vielversprechender Ansatz sein, der einen schnellen und einfachen klinischen Einstieg ermöglicht.