Wenn Materialwissenschaftler in die Sterne blicken, können sie unter Umständen die Zukunft erkennen – und zwar dann, wenn es um Sterne aus Nanokeramik geht. Empa-Forscher in Dübendorf und Thun entwickeln gemeinsam mit dem Industriepartner Aldena Therapeutics innovative Behandlungsverfahren für weit verbreitete Hautkrankheiten. Das Team setzt auf nanokeramische Sterne, die «durch die Haut gehen». Gefördert wird das Vorhaben von der Innosuisse.
Therapien in die Haut schleusen
Das Problem: Moderne Wirkstoffe gelangen nicht tief genug in die betroffenen Hautschichten, wenn sie in herkömmliche Salben oder Lotionen aufgebracht würden. Könnte man die Haut jedoch kurzfristig durchgängig machen, liessen sich die grossen therapeutisch wirksamen Moleküle an ihr Ziel schleusen. Zum Einsatz für neue Therapien kommen beispielsweise siRNA-Moleküle, kurz für «small interfering RNA». Diese Moleküle können durch gezielte Interaktionen mit der körpereigenen Boten-RNA (mRNA) zur Regulierung der Proteinproduktion beitragen. Dadurch können in Krankheitsprozesse eingreifen und schädigende Vorgänge blockieren. Medikamente mit diesem Wirkprinzip existieren bereits für einige Stoffwechselstörungen und Erbkrankheiten.
Für die Anwendung derartiger siRNAs in modernen Therapien suchte Aldena Therapeutics mit Sitz in Boston, London und Lausanne nach einem wirksamen Verfahren, um Wirkstoffe in – oder besser: unter – die Haut zu bringen. Die Empa-Forscher Michael Stuer vom «High Performance Ceramics» Labor und Patrick Hoffmann vom «Advanced Materials Processing» Labor setzten daher Nanokeramik aus Aluminiumoxid-Partikeln ein, um daraus eine dreidimensionale, scharfkantige Form zu erzeugen. Nach dem Sintern entstanden so dreiarmige Sterne mit einem Durchmesser von rund 0.8 Millimetern, mit denen sich die Hautbarriere für die siRNA-Moleküle vorübergehend öffnen lässt. «Die 3D-Sterne mit spitz zulaufenden Armen sorgen für Mikro-Blessuren in der Haut, die sich schnell wieder von selbst schliessen», erklärt Michael Stuer. Es bleibt aber genug Zeit, damit die Wirkstoffmoleküle in die Haut eindringen können.
