Fraunhofer Cluster of Excellence Immune-Mediated Diseases
Fraunhofer Cluster of Excellence Immune-Mediated Diseases

Schutz vor Atemwegsinfekten bei chronischen Lungenerkrankungen

Prävention viral bedingter Infekte durch Inhalation von Interferon-Nanokapseln bei chronischen Lungenerkrankungen

Akute Virusinfektionen verschlimmern häufig chronische Lungenerkrankungen

© Fraunhofer CIMD

Zu den chronischen Erkrankungen der Lunge zählen unter anderem die chronisch obstruktive Atemwegserkrankung (COPD) und das Asthma bronchiale. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation WHO stellt die COPD weltweit die dritthäufigste Todesursache dar. In Deutschland sind etwa 6 Millionen Menschen von dieser Lungenkrankheit betroffen. Das Erkrankungsrisiko der COPD ist vergleichbar mit dem von Asthma und Diabetes und höher als das eines Herzinfarkts. COPD und Asthma bronchiale sind für die Betroffenen nicht nur mit hohen Einbußen an Lebensqualität verbunden, sondern führen auch durch häufigeres Inanspruchnehmen des Gesundheitssystems, dauerhafte Medikation, Fehlzeiten, Rehabilitationsmaßnahmen, Frühberentungen und vorzeitige Todesfälle zu hohen direkten und indirekten Kosten.

Akute Virusinfektionen der Atemwege sind einer der Hauptauslöser einer akuten Verschlimmerung von COPD, Asthma und anderen chronischen Atemwegserkrankungen und tragen wesentlich zum Krankheitsverlauf, zum Verlust der Lebensqualität und zur Belastung des Gesundheitswesens bei.

In der klinischen Praxis sind die Möglichkeiten einer direkten antiviralen Behandlung oder Impfung gegen die wichtigsten Atemwegsviren stark begrenzt und im Wesentlichen auf Influenzaviren beschränkt.

Im Projekt sollen Nanokapseln mit antiviralen Zytokinen entwickelt werden

© Fraunhofer CIMD

In diesem Projekt werden inhalative Nanokapseln entwickelt, die in der Lunge antivirale Zytokine freisetzen. So unterstützen diese Nanokapseln durch ihre zeitverzögerte Freigabe der antiviralen Zytokine das Immunsystem der Lunge, um Atemwegsinfektionen bei Patienten mit chronischen Atemwegserkrankungen zu verhindern und zu behandeln. Darüber hinaus haben diese Zytokine eine entzündungshemmende Wirkung, welche die fortschreitenden Entzündungsprozesse im Verlauf der Krankheit begrenzen kann.

Die Nanokapseln können sowohl vorbeugend als auch therapeutisch eingesetzt werden. Da sie die antiviralen Eigenschaften des Immunsystems unterstützen, können sie allgemein gegen virale Infekte der Lunge eingesetzt werden und sind nicht auf die Behandlung von Influenza-Viren begrenzt.

Die Nanokapseln, der Freisetzungsmechanismus und die Zusammensetzung der antiviralen Zytokine werden am Fraunhofer ITMP in Zusammenarbeit mit der Goethe-Universität Frankfurt entwickelt. Die Aktivität, Sicherheit und Toxizität der Nanokapseln werden am Fraunhofer ITEM überprüft.

Ausblick

Zuerst werden die synergistischen Effekte unterschiedlicher antiviraler Zytokine getestet. Für die ausgewählte Zusammensetzung der Zytokine werden dann Nanokapseln entwickelt, die sowohl eine verzögerte Freisetzung der Zytokine erlauben, als auch biologisch abbaubar sind.

Die ausgewählten Nanokapseln werden in komplizierten Modellen auf ihre Wirksamkeit und Sicherheit getestet. Auch ein Inhalationssystem für die Nanokapseln wird entwickelt und optimiert. Innerhalb des Projekts soll die Effektivität der Nanokapseln gegenüber humanen Rhinoviren und Influenza-Viren nachgewiesen werden.