Medikamente, die mit winzigen Partikeln direkt zu kranken Zellen transportiert werden – das klingt nach Zukunftsmusik. Doch die Nanomedizin ist längst Realität. Allerdings gibt es noch offene Fragen. Denn die winzigen Teilchen gelangen über die Blutbahn in den Körper. Was dort genau passiert, haben Forschende nun genauer untersucht.
Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Polymerforschung in Dresden haben in einer Studie Seidennanopartikel getestet. Diese Partikel sind so klein, dass man sie mit bloßem Auge nicht sehen kann. Sie könnten künftig Wirkstoffe gezielt im Körper verteilen. Doch als körperfremde Materialien können sie auch unerwünschte Reaktionen auslösen. Sie können die Blutgerinnung aktivieren oder Entzündungen hervorrufen. Bisher war unklar, wovon diese Reaktionen abhängen – von der Anzahl der Partikel, ihrer Oberfläche oder ihrem Gewicht.
Größe und Masse entscheiden mit
Die Forscher testeten Nanopartikel in drei verschiedenen Größen. Diese wurden in menschlichem Blut unter realistischen Bedingungen untersucht. Dabei zeigte sich ein komplexes Bild. Die Aktivierung der Blutgerinnung hing vor allem von der eingesetzten Gesamtmasse ab. Je mehr Material im Blut war, desto stärker reagierte das Gerinnungssystem. Anders verhielt es sich bei bestimmten Immunzellen, den Granulozyten. Hier spielte vor allem die Anzahl der Partikel eine Rolle. Das deutet darauf hin, dass diese Zellen direkt mit den einzelnen Teilchen in Kontakt treten.
Einen schützenden Effekt hatten Proteine aus dem Blutplasma. Sie legten sich um die Nanopartikel und dämpften die Reaktionen der Immunzellen. Außerdem beeinflussten auch die Krümmung der Partikeloberfläche und räumliche Einschränkungen beim Zusammenbau von Enzymkomplexen die Ergebnisse.
Wichtige Erkenntnisse für sichere Therapien
Die Studie macht deutlich, dass das Design solcher Nanopartikel gut durchdacht sein muss. Es gibt einen Zielkonflikt. Entweder man entwickelt Partikel, die möglichst wenig Immunzellen aktivieren. Oder man legt den Fokus darauf, dass die Signalwege im Blutplasma kaum reagieren. Beides gleichzeitig zu erreichen, ist schwierig.
Die Erkenntnisse helfen dabei, künftige Medikamente sicherer zu machen. Denn nur wenn die Wechselwirkungen mit dem Blut verstanden sind, können Nanopartikel ihr volles Potenzial entfalten – ohne unerwünschte Nebenwirkungen.
