11.02.2020

Mit Tarnkappe gegen Parasiten b Dr. Aurel Radulescu am Instrument KWS-2 des MLZ © W. Schürmann / TUM

Dr. Aurel Radulescu am Instrument KWS-2 des MLZ © W. Schürmann / TUM

Leishmaniose gilt nach Malaria als die zweithäufigste Todesursache durch einen Parasiten. Die Erkrankung gefährdet weltweit mehr als 310 Millionen Menschen. Jetzt haben spanische und deutsche Forscher mit Hilfe von Neutronen am MLZ die Wirkung eines Medikaments gegen Leishmaniose entscheidend verbessert. Sie schleusen den Wirkstoff getarnt ein.

Die Substanz Miltefosin (MF), ursprünglich als Mittel gegen Brustkrebs entwickelt, wirkt sehr gut bei der Behandlung von Leishmaniose. Doch MF hat Nebenwirkungen auf den menschlichen Magen-Darm-Trakt. Zudem wird die Aufnahme in den Körper bedingt durch lipophile Barrieren (Membranen) verringert.

Für ihre Studie nutzte ein Forschungsteam der Universität Navarra in Pamplona (ISTUN-Institute of Tropical Health und Department of Chemistry) und der Universität Carlos III in Madrid (Department of Materials Science and Engineering, IQMAAB) zusammen mit Wissenschaftlern des Jülich Centre for Neutron Science (JCNS) an der Außenstelle in Garching drei verschiedene Polymer-Mizellar-Systeme auf Basis von Polyethylenoxid (PEO). Ziel der Studie war es zu identifizieren, welcher Medikamententräger in Kombination mit MF das Arzneimittel wirkungsvoller macht als die Substanz allein.

Mit Tarnkappe gegen Parasiten Grafische Darstellung des "Einbaus" von Miltefosin (MF) in die Polymer-Mizellen und des Wirkungsgrades der Kombination T904-MF. © Prof. Gustavo González Gaitano, Universidad de Navarra, Pamplona, Spanien

Grafische Darstellung des "Einbaus" von Miltefosin (MF) in die Polymer-Mizellen und des Wirkungsgrades der Kombination T904-MF. © Prof. Gustavo González Gaitano, Universidad de Navarra, Pamplona, Spanien

Dazu wurde mittels Kleinwinkel-Neutronenstreuung (KWS-2) am Heinz Maier-Leibnitz-Zentrum (MLZ) in Garching die Struktur der Polymer-Mizellen in ihren Zusammensetzungen mit MF über einen weiten Temperaturbereich hinweg analysiert. Zusammen mit den Ergebnissen aus weiteren Untersuchungen, die in den Labors in Pamplona und Madrid durchgeführt wurden, ermöglichten es die Resultate, die Morphologie und Zusammensetzung der Polymer-Aggregate zu charakterisieren und die genaue Position von MF in den Wirkstoffträgern zu bestimmen.

Mit Tarnkappe gegen Parasiten c Das Kleinwinkeldiffraktometer KWS-2, das in der Studie zum Einsatz kam, betreibt das JCNS in seiner Außenstelle am Heinz Meier-Leibnitz Zentrum in Garching. © W. Schürmann / TUM

Das Kleinwinkeldiffraktometer KWS-2, das in der Studie zum Einsatz kam, betreibt das JCNS in seiner Außenstelle am Heinz Meier-Leibnitz Zentrum in Garching. © W. Schürmann / TUM

Bei biologischen Studien an Promastigoten und Amastigoten – die extrazelluläre bzw. intrazelluläre Form der Parasiten – wurde anschließend die Aktivität von MF in den verschiedenen Formulierungen getestet, um den vielversprechendsten „Transporter“ zu identifizieren. Die Ergebnisse zeigen, dass MF in allen drei Kombinationen wesentlich besser wirkt als allein. Das gilt insbesondere für die Kombination mit einem bestimmten Wirkstoff-Träger, dem Blockcopolymer T904.

Text: Forschungszentrum Jülich