Bestimmte Genprodukte sind in Tumoren überexprimiert oder mutiert. Dies ist dann besonders bedeutsam, wenn solche Proteine funktionell relevant bzw. ursächlich für Tumorprogression, -angiogenese, -metastasierung und/oder -resistenz verantwortlich sind. Der spezifische Knockdown beispielsweise über RNA-Interferenz (RNAi) eröffnet im Rahmen unserer Forschungsprojekte Wege zum Verständnis zugrundeliegender molekularer Funktionen und zellulärer Mechanismen, die durch diese Genprodukte vermittelt werden.

Entwicklung neuer Nukleinsäure-basierter Therapiestrategien

Durch gezieltes molekulares Eingreifen über moderne Genknockdown-Ansätze ergeben sich neue therapeutische Strategien. Das therapeutische Potenzial der RNA-Interferenz wird bislang jedoch noch kaum genutzt, weil die Applikation kleiner therapeutischer RNA-Moleküle (siRNAs und chemische Derivate) vor allem nach systemischer Gabe eine wesentliche Hürde darstellt.

Wir entwickeln und verwenden polymere Nanopartikel zur Einschleusung therapeutischer Nukleinsäuren, speziell kleiner RNA-Moleküle wie siRNAs oder microRNAs (miRNAs). Hierbei werden auch neue Modifikationen hergestellt und diese bzgl. ihrer Effizienz und Biokompatibilität in vitro und in präklinischen Mausmodellen in vivo eingehend charakterisiert. Über RNAi-vermittelte Knockdown-Strategien hinaus wird dabei auch durch die gezielte Applikation bzw. Inhibition von miRNAs untersucht, wie miRNAs in die Expression tumorrelevanter Gene eingreifen und dies therapeutisch genutzt werden kann (z.B. miRNA replacement therapy).

Der Einsatz solcher nanoskaligen Therapeutika in Tiermodellen ("Nanomedizin") erfolgt zur Therapie solider Tumoren bzw. Metastasen über den Knockdown verschiedenerWachstumsfaktoren, Rezeptoren und Downstream-Signaltransduktionsmoleküle. Die therapeutische Verwendung leistungsfähiger, modifizierter Nanocarrier zur therapeutischen Einschleusung von siRNAs wird im Rahmen von Kollaborationsprojekten auch auf andere Pathologien ausgedehnt.

Eine zweite Profillinie der Abteilung basiert auf langjähriger Expertise und Kompetenz in den  Bereichen Arzneimittelanalytik in biologischen Proben und Klinische Pharmakokinetik, Arzneimitteltherapie-Beratung sowie Klinische Toxikologie akuter Vergiftungen.
Darauf aufbauend werden in der interdisziplinären klinischen Forschung konkrete Fragen der Anwendungssicherheit von Arzneimitteln bei kritischen Patientenpopulationen untersucht.

Die Forschungstätigkeiten zu Arzneimittelsicherheit, Arzneimittelnebenwirkungen und akuten Vergiftungen werden eingepflegt in die Neuauflagen des eigenen Standardwerks „Akute Vergiftungen und Arzneimittelüberdosierungen“. Über die klinische Pharmakokinetik zentral wirksamer Arzneimittel wie Methylphenidat, Modafinil, Sulpirid, Citalopram/Escitalopram oder Atomoxetin ist die Abteilung eingebunden in Kollaborationsprojekte mit klinisch-neurowissenschaftlichen Arbeitsgruppen der Universität Cambridge.