Der Mensch besitzt etwa 1000 Milliarden Immunzellen. Ein Teil davon patrouilliert im Blut und wird über Botenstoffe dahin gerufen, wo es brennt. So ziehen etwa massenweise Abwehrzellen als spezialisierte Fresszellen, so genannte Makrophagen, überall dorthin, wo Infektionserreger eindringen oder Fremdkörper stören. Tumoren besitzen jedoch die Fähigkeit, sich den Attacken von Makrophagen zu entziehen: Sie senden Signale aus, die den Fresszellen buchstäblich den Appetit rauben.

Während Makrophagen bei der Tumorbekämpfung «geweckt» werden müssten, sind sie bei anderen Krankheitsprozessen wiederum zu aktiv, etwa in chronischen Wunden. Mit vereinten Kräften arbeiten daher Empa-Forschende aus den Labors «Particles-Biology Interactions», «Biointerfaces» und «Biomimetic Membranes and Textiles» in St. Gallen daran, die Makrophagen passend zum Krankheitsprozess im Körper zu sensibilisieren.

In einem Hydrogel, einem Gerüst aus einem bio-abbaubaren Polymer, sollen hierzu Wirkstoffe eingebettet werden, die Makrophagen anlocken und passend «umprogrammieren». Die Biophysikerin Katharina Hast startete kürzlich ihre Doktorarbeit innerhalb des Projekts. Die Empa-Forscherin ist überzeugt, dass die Strategie, Nanopartikel-Wirkstoffe über ein smartes Material in den Körper einzuschleusen, mehrere Vorteile hat: «Mit dem Hydrogel sollen Makrophagen präzise und effizient beeinflusst werden». Hierdurch sollte es ausserdem möglich sein, Nebenwirkungen von Behandlungen zu reduzieren, so die Forscherin.

Talentförderung

Der Zukunftsfonds der Empa sucht für aussergewöhnlich begabte Nachwuchstalente und herausragende Forschungsprojekte, die anderweitig (noch) nicht unterstützt werden, private Geldgeber. Für das vorliegende Projekt konnte die Uniscientia Stiftung in Vaduz gewonnen werden, das Projekt vollständig zu finanzieren.

Fresszellen für die Krebsbehandlung trainieren