Blut-Hirn-Schranke für Medikamente öffnen

Die Blut-Hirn-Schranke ist eine im Gehirn vorhandene physiologische Barriere zwischen dem Blutkreislauf und dem Zentralen Nervensystem. Das ist sinnvoll um, um das Gehirn vor dem Eindringen von Fremdstoffen und pathogenen Erregern zu schützen. Allerdings gilt dies auch für Arzneimittel, was die Behandlung von Hirnerkrankungen erschwert. Forscher suchen daher nach Strategien, um diese Kontrollinstanz gezielt zu überwinden. Auch ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördertes Forschungskonsortium beschäftigt sich mit diesem Thema.

Wirkort im Gehirn gezielt bestimmen

Die Forscher des Konsortiums „Funktionelle Magnetotherapie“ (FMT) arbeiten daran, die Blut-Hirn-Schranke zu öffnen, indem sie – eng umgrenzt – Hirngefäße minimal erwärmen. Dazu wollen sie magnetische Nanopartikel in den Blutkreislauf einbringen, die dann am Wirkort durch magnetische Erregung erwärmt werden. Der Wirkort wird dabei durch ein neuartiges Bildgebungsverfahren nicht-invasiv bestimmt und überwacht.

„Es konnte kürzlich erstmals gezeigt werden, dass eine milde Erwärmung des Gewebes durch Nanopartikel die Blockadewirkung der Blut-Hirn-Schranke abschwächt - aber nur für das ganze Gehirn“, so Professor Ulrich Hofmann, Leiter der Sektion für Neuroelektronische Systeme der Klinik für Neurochirurgie am Universitätsklinikum Freiburg und Sprecher des Forschungskonsortiums. „Wir wollen mit unserem völlig neuen Ansatz einen Punkt im Gehirn auswählen, wo Medikamente besser und gezielter an den Wirkort gelangen.“

Behandlung von Hirntumoren verbessern

Dafür setzen die Forscher auf ein bislang experimentelles Verfahren, die Magnetpartikelbildgebung (engl. Magnetic Particle Imaging, MPI). „Mit einer solchen funktionellen Magnetotherapie könnten wir Gewebe in der Tiefe des Gehirns so präzise wie noch nie ansteuern und gleichzeitig mittels Bildgebung überwachen“, erklärt Hofmann. Die Methode sei strahlungsfrei, zeitlich wie räumlich höchst genau und würde sich sehr gut für Anwendung bei Patienten eignen, so der Experte. Die Forscher hoffen, dass der Ansatz langfristig die medikamentöse Behandlung von Hirntumoren verbessern kann.

In einem ersten Schritt werden die Wissenschaftler die prinzipielle Machbarkeit der hochpräzisen Öffnung der Blut-Hirn-Schranke im Tiermodell prüfen. Bis das Verfahren Patienten zur Verfügung stehen könnte, wird also noch einige Zeit vergehen. Dem Konsortium FMT gehören neben dem Universitätsklinikum Freiburg mit der Klinik für Neurochirurgie (Sektion für Neuroelektronische Systeme) und der Klinik für Radiologie (Abteilung für Medizinphysik) auch das Institut für Medizintechnik der Universität zu Lübeck und die Medizintechnik-Firma Bruker Biospin MRI GmbH an.

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