Dendrimere in der Diagnostik und Therapie

Überblick

Dendrimere sind kaskadenförmig verästelte, nanoskalige Moleküle, die einen hohen Ordnungsgrad aufweisen. Aufgrund der Hohlraumfähigkeit der Dendrimere können potentielle Diagnostika und Therapeutika selektiv eingeschlossen sowie durch Modifizierung der Oberflächeneigenschaften Zielort und Verweilzeit gesteuert werden. Einen speziellen Anwendungsfall stellt dabei der Einbau und zielgerichtete Transport radioaktiver Moleküle dar. So können beispielsweise auf der Basis von Dendrimeren, die eine Vielzahl von radioaktiven Gastmolekülen im Inneren des Moleküls beherbergen, Diagnostika und Therapeutika hoher spezifischer Aktivität entwickelt werden. Ausgesprochen interessant sind derartige dendritische Strukturen auch für eine Anwendung in der Photonenaktivierungs- sowie Neutroneneinfangtherapie, die eine Anordnung therapeutisch wirksamer Moleküle auf engem Raum erfordern.
Eine weitere interessante Perspektive ergibt sich für Dendrimere auf dem Gebiet des Tumor-Targeting. Ziel ist es hier, eine feste chemische "Verpackung" eines Radiometalls im Kern eines Dendrimers und gleichzeitig dessen Dirigierung in ein Zielgewebe zu erzielen. Damit soll das Radiotherapeutikum selektiv im Tumor deponiert werden, um dort eine hohe zelltoxische Strahlendosis unter weitgehender Schonung des gesunden Gewebes zu erreichen.

Abb.1: Computermodell eines harnstoffhaltigen Dendrimers mit vier eingeschlossenen Pertechnetat-Anionen
Abb.1: Computermodell eines harnstoffhaltigen Dendrimers mit vier eingeschlossenen Pertechnetat-Anionen

Abb.2: Konzeption für die Entwicklung nanoskaliger dendtritisch eingekapselter Radionuklide
Abb.2: Konzeption für die Entwicklung nanoskaliger dendtritisch eingekapselter Radionuklide

Kooperation

Prof. Gloe, TU Dresden; Dr. Seidel, TU BA Freiberg; Prof. Voit, IPF Dresden;
Prof. Vögtle, Uni Bonn

Förderung

Sachsen (SMWK "Biotechnologie")

Publikationen

H. Stephan, H. Spies, B. Johannsen, L. Klein, F. Vögtle
Lipophilic urea-functionalized dendrimers as efficient carriers for oxyanions
Chem. Commun. 1999, 1875

H. Stephan, H. Spies, B. Johannsen, C. Kauffmann, F. Vögtle
pH-Controlled Inclusion and Release of Oxyanions by Dendrimers Bearing Methyl Orange Moieties
Org. Lett. 2000, 2, 2343

H. Stephan, H. Spies, B. Johannsen, K. Gloe, M. Gorka, F. Vögtle
Synthesis and Host-Guest Properties of Multi-Crown dendrimers towards Sodium Pertechnetate and Mercury(II) Chloride
Eur. J. Inorg. Chem. 2001, 2957

H. Stephan, A. Drews, H.-J. Pietzsch, E. Schiller, H. Spies, B. Johannsen, K. Gloe, S. Stute, D. Appelhans, H. Müller, B. Voit, F. Osswald, F. Vögtle
Dendritic Encapsulation of 99mTc and 188Re Species
in "Technetium, Rhenium and other Metals in Chemistry and Nuclear Medicine", M. Nicolini, U. Mazzi (Eds.), SGE Editoriali, Padova, Italy, 2002, 6, 267

H. Stephan, H. Spies, B. Johannsen, K. Gloe, U. Hahn, F. Vögtle
Ein weit verzweigtes Transportsystem
Wissenschaftlich-Technische Berichte, Mensch und Umwelt 2001/2002, 2003, FZR-327, 29.

Kontakt

Dr. H. Stephan
e-mail:h.stephan@hzdr.de