Steuerung der Membranpermeabilität mit neuen Typen von amphiphilen Makromolekülen

Das Ziel des Projekts ist die Synthese neuer polymerer Systeme mit potentiellen Anwendungen in der Tumortherapie. Die neuen Polymersysteme sind Tenside basierend auf Blockcopolymeren oder hyperverzweigten Polymeren. Bei den hyperverzweigten Polymeren handelt es sich um Poly(glycerin)e. Die Blockcopolymere enthalten als wasserlöslichen Block Poly(ethylen oxid) und die hydrophobe Komponente besteht entweder aus einem Methacrylat mit einer langen n-alkyl-Seitenkette oder einer perfluoro-n-alkyl-Seitenkette. Die Architektur dieser amphiphilen Makromoleküle wird maßgeschneidert, um ihre Wechselwirkungen mit Modell- und biologischen Membranen zu optimieren. Polymerinduzierte Änderungen der Membranstruktur und -funktion werden untersucht, um den Einfluß der Polymere auf die Unterdrückung der Multidrug Resistance (MDR) zu bestimmen. Da sowohl der durch P-glycoproteine als auch der durch MDR assoziierte-Proteine beeinflußte Fluß von zytostatischen Agenzien (z.B. Doxorubicin) aus der Zelle durch die Protonen- und Ionenpermeabilitäten der Membran geregelt wird, kann angenommen werden, dass maßgeschneiderte Polymerstrukturen viel effektivere Chemo-Sensibilisatoren als die bisher kommerziell verfügbaren Pluronictypen darstellen. Die Strukturbildung der Polymere in Wasser, ihre Wechselwirkungen mit zytostatischen Agenzien und die Polymerdynamik soll mit verschiedenen mikroskopischen-, spektroskopischen- und Streumethoden untersucht werden. Weiterhin werden im Projekt funktionelle Konsequenzen untersucht, die durch die Selbstorganisation der sekundären Polymerstruktur in der Nähe der Membranen und während der Adsortion oder Insertion an/in Membranen verursacht werden. Dazu werden elektrophysiologische-, elektrochemische- und Fluoreszenstechniken eingesetzt. Schließlich wird der Einfluß der hyperverzweigten Polymere und der Blockcopolymere auf den Transport von zytostatischen Agenzien an verschiedenen Zelllinien getestet.