Dr. Anja Träger: PolyBioMik
Wissenschaftler werden schon immer durch die Natur inspiriert; ob nun der Lotus Effekt für Oberflächenbeschichtung, Textilien nach dem Vorbild von Spinnenfasern, dem Klettverschluss oder der Selbstheilung von Muschelschalen. Auch in der Nanomedizin können wir von Viren und Bakterien effiziente Strategien abschauen und von der Logistik der Natur lernen.
Nanotechnologie begegnet uns im Alltag, ob in kosmetischen Produkten oder Nahrungsmitteln, und sie gewinnt auch in der Medizinforschung immer mehr an Bedeutung. Warum? In der Pharmazie galt lange: „Kein Effekt ohne Nebeneffekt“; begründet durch Medikamente, die ungerichtet auf das ganze Organsystem wirken – nicht nur am Zielorgan. Um diese Tatsache zu verbessern, müssen intelligentere Medikamente entwickelt werden, die die Ursache einer Krankheit direkt am erkrankten Organ bekämpfen. Das Wissen über Krankheiten, deren Ursprung in einer veränderten genetischen Signatur liegen, hat zugenommen. Dennoch werden meist nur die Auswirkungen behandelt. Für die Reparatur erkrankter Zellen können Nanotransporter genutzt werden. Das natürliche Vorbild für solche winzigen Transporter sind Viren; die im Laufe der Evolution optimierten „Gentaxis“.
Genau hier setzt das Projekt PolyBioMik von Frau Dr. Anja Träger an. Die Nachwuchswissenschaftlerin beschäftigt sich mit der „Entwicklung von effizienten Polymer-basierten Nanotransportern durch Einbinden von biologischen Konzepten“. Es sollen „Gentaxis“ aus Polymeren aufgebaut werden, die aus kleinsten Bausteinen kontrolliert hergestellt werden können. Bei den in diesem Projekt verwendeten Materialien erledigt jede Einheit eine bestimmte Aufgabe, wie Stabilität, Interaktion mit anderen Zellen, Bioverträglichkeit oder Vermeidung von ungewollten Reaktionen des Körpers. Die Transporter sollen eine Struktur erhalten, die vergleichbare Eigenschaften wie Viren zeigt - jedoch weniger gefährlich ist.
Zudem sollen die „Gentaxis“ mit einer Zieleinheit versehen werden, also einer Art Navigationshilfe, um gezielt an bestimmte Orte zu gelangen. Um das Design der winzigen Nanotransporter zu optimieren und bestehende Hürden der Nanomedizin zu überwinden, ist deren Untersuchung besonders wichtig. Dafür werden unter anderem hochauflösende Mikroskope, Elektronenmikroskope und komplexere Labortechniken verwendet, wodurch die Anzahl an Tierversuchen reduziert werden kann.
Dieses interdisziplinäre Konzept, aufbauend auf Erkenntnissen aus der Biologie, der Chemie und der Medizin ermöglicht es, neue und bessere Therapien für bisher nicht oder nur schwer heilbare Krankheiten auf den Weg zu bringen.
Nachwuchsgruppenleiterin Dr. Anja Träger
Frau Dr. Anja Träger studierte zunächst Biochemie an der Universität Bayreuth und absolvierte dabei auch ein Forschungssemester in UK. Anschließend promovierte sie erfolgreich in Bayreuth im Bereich Biotechnologie. Seit 2011 forscht sie am Jena Center for Soft Matter (JCSM) an der biologischen Anwendung von Polymeren. Sie forschte im Rahmen dieser Tätigkeit auch an der Universität Tokio. Seit März 2016 leitet sie in Jena am JCSM die „NanoMatFutur“-Nachwuchsgruppe „Formulierung von Nanotransportern“.