Düsseldorf: DNAzyme für eine zukunftsweisende Krebstherapie

Das Bundesforschungsministerium fördert einen neuen, vielversprechenden Therapieansatz gegen Krebs.

Prinzip eines DNAzyms (rot): Das DNAzym koppelt mit seinen Bindearmen gezielt an den RNA-Strang (gelb) einer Krebszelle und zerstört diesen. © HHU / Manuel Etzkorn

Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) fördert an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) einen neuen, vielversprechenden Therapieansatz gegen Krebs. Das Team um Dr. Manuel Etzkorn will im Projekt „DNAmazing“ auf Grundlage sogenannter DNAzyme zusammen mit Prof. Dr. Philipp Lang vom Universitätsklinikum Düsseldorf (UKD) ein sehr zielgenaues Therapeutikum entwickeln. Dieses wird anschließend in einem neu zu gründenden Unternehmen in klinische Studien gebracht. Die Fördersumme beträgt 3,2 Millionen Euro für eine Zeitraum von zweieinhalb Jahren.

Viele Krebsformen nicht heilbar

Trotz großer Fortschritte bei der Krebsbehandlungen in den letzten Jahrzehnten sind viele Krebsformen immer noch nicht heilbar. Viele Behandlungsmöglichkeiten weisen starke Nebenwirkungen auf. Auch moderne Therapien sind oft im Hinblick auf unzureichende Selektivität, Stabilität und Aktivität oder schwierige Verabreichungsformen begrenzt.

Hier setzt Dr. Manuel Etzkorn, Leiter der Heisenberg-Forschungsgruppe „Biophysikalische Chemie komplexer Systeme“ am Institut für Physikalische Biologie der HHU, im neuen Projekt „DNAmazing: Zukunftsweisende DNAzyme-Plattform für die Krebstherapie“ an, das seit Dezember vom Bundesforschungsministerium gefördert wird.

Wir wollen eine neue therapeutische Strategie mithilfe der ‚DNAzyme‘ entwickeln. Sie sollen an viele Zielsysteme anpassbar sein und neue Behandlungswege eröffnen.
Dr. Manuel Etzkorn

DNAzyme – ein Kunstwort aus DNA und Enzym – sind hochpräzise, katalytisch aktive DNA-Sequenzen. Sie bestehen aus einem katalytischen Kern – mit dem ungewollte RNA-Sequenzen zerstört werden können – und rechts und links daran sitzenden kurzen Bindearmen. Mit diesen Armen können die DNAzyme sehr selektiv RNA-Zielstrukturen finden und sich daran festsetzen. Dies können zum Beispiel spezifische Sequenzen sein, die essentiell für das Wachstum eines Tumors, aber nicht für eine gesunde Zelle sind. Auf diesem Wege können die DNAzyme sehr selektiv Krebszellen angreifen und zerstören, ohne gesundes Gewebe zu beeinträchtigen. 

Der beste Kandidat für eine Therapie wird ausgewählt

In vorhergehenden Forschungsarbeiten lernte Etzkorn mit seinem Team, die Wirkungsweise von DNAzymen sehr genau zu verstehen. Dabei konnten auch Probleme umgangen werden, die bisher ihren Einsatz behinderten. Im Rahmen des Förderprogramms „GO-Bio next“ soll auf Basis einer etablierten DNAzym-Plattform der beste Kandidat für eine Therapie eines bisher unheilbaren Krebses ausgewählt werden. Dann soll mithilfe der Förderung ein Unternehmen gegründet werden, welches diesen Kandidaten in klinischen Studien testet. 

Neben Dr. Etzkorn gehört Prof. Dr. Philipp Lang, Direktor des Instituts für Molekulare Medizin II am UKD, mir seiner Arbeitsgruppe zum Projektteam. Prof. Lang forscht mit in-vitro- und präklinischen Krebsmodellsystemen an der Immunantwort gegen Krebszellen, darunter Krebszellmodifikationen und Immunzellen-basierte Ansätze. „DNAzyme sind eine leistungsfähige Plattformtechnologie, mit der die Immunreaktion gegen Krebszellen potentiell beeinflusst werden kann. Wir erhoffen uns durch die Weiterentwicklung zukünftig eine neue Therapieoption für Krebspatienten“, meint Lang.

Vielfache Unterstützung

Weitere Unterstützung erhält das Projekt durch die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Holger Gohlke (Institut für Pharmazeutische und Medizinische Chemie der HHU). Die Arbeitsgruppe bringt ihre Expertise im Bereich von Computersimulationen ein. Auch unterstützt die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Stephanie Kath-Schorr (Universität zu Köln) mit ihrer Expertise zu synthetischen DNA-Bausteinen. Ergänzt wird dieser Kreis durch das Berliner Unternehmen Pantherna Therapeutics, das auf Lipidnanopartikel für den klinischen Einsatz spezialisiert ist. Außerdem beteiligt ist das Frankfurter Unternehmen BioSpring, das sich auf die Herstellung von Oligonukleotiden spezialisiert hat.

Etzkorn: „Große Unterstützung erhalten wir zudem von der Bundesagentur für Sprunginnovationen (SPRIN-D), die die Umsetzung von Ergebnissen aus der Grundlagenforschung mit hohem Translationspotenzial fördert. SPRIN-D hat das disruptive Potenzial unseres Ansatzes erkannt und berät uns beim Übergang zum klinischen Einsatz.“

Gründungsoffensive Biotechnologie

GO-Bio next setzt auf dem im Jahr 2005 ins Leben gerufenen Vorgängerprogramm „GO-Bio“ auf. Aus diesem entstanden aus insgesamt 57 geförderten Projekten 44 Unternehmensgründungen. Das BMFTR hat das Förderformat weiterentwickelt. Um den Technologietransfer zu beschleunigen, wurden neue Elemente in Coaching- und Beratungsleistungen integriert. Auch Auswahlrunden finden häufiger statt, und auch ein Direkteinstieg in die zweite Förderphase ist nun möglich.


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