Ab 1. September 2023 erhält das Team, das aus dem Lehrstuhl für Mikrobiologie der Universität Bayreuth hervorgegangen ist, zwölf Monate lang ein EXIST-Stipendium über insgesamt gut 150.000 Euro. Mit dieser Förderung wollen die Forschende nun die ersten Schritte in Richtung einer Kommerzialisierung gehen.
Die Grundlagen von BioMagnetix bauen wissenschaftlich auf den Forschungsarbeiten von Prof. Dr. Dirk Schüler, dem Inhaber des Lehrstuhls für Mikrobiologie an der Universität Bayreuth, auf. So etablierte Schüler das magnetotaktische Bakterium Magnetospirillum gryphiswaldense als Modellorganismus und Produktionsstamm für bakterielle magnetische Nanopartikel (sog. Magnetosomen). Insbesondere die in den letzten Jahren erzielten wissenschaftlichen Durchbrüche bilden die Voraussetzungen für das Gründungsvorhaben: So haben sich die beiden Lehrstuhlmitarbeitenden Dr. Frank Mickoleit und Dr. Marina Dziuba zum Ziel gesetzt, bakteriell hergestellte Magnetosomen für Anwendungen in der (Bio-)Medizin zu nutzen. Das enorme Potential dieser Magnetosomen kann dabei die bisherige Anwendung von Magnet-Nanopartikeln im biomedizinischen Kontext revolutionieren.
Die von BioMagnetix entwickelten Magnet-Nanopartikel werden auf natürliche Weise von Bakterien gebildet. Hierdurch wird eine nachhaltige und umweltfreundliche Produktion ermöglicht – im Vergleich zu chemisch synthetisierten Nanopartikeln, deren Herstellung oft vom Einsatz teilweise toxischer Substanzen und von extremen Reaktionsbedingungen begleitet wird. Magnetosomen sind darüber hinaus von einer biologischen Membran ummantelt, wodurch ein "Verklumpen“ verhindert und somit die Stabilität der Nanopartikel gewährleistet wird – eine der Grundvoraussetzungen für (bio)medizinische Anwendungen. Die genetische Manipulierbarkeit des Bakteriums erlaubt zudem die Herstellung qualitativ hochwertiger, auf die jeweilige Anwendung zugeschnittener Magnet-Nanopartikel. Dies umfasst einerseits die Feinjustierung der magnetischen Eigenschaften, andererseits die Ausstattung mit zusätzlichen Aktivitäten (z.B. Biokatalysatoren, oder Kopplungsgruppen zum Aufspüren von Tumorzellen).
Die bisherigen Errungenschaften von BioMagnetix sind beachtlich: Nach der Verfeinerung des genetischen Tunings der Nanopartikel sowie der Optimierung der Kultivierungsbedingungen der Bakterien für eine verbesserte Magnetosomen-Synthese gehen die Forschenden bereits die ersten Schritte zur Massenproduktion. Mögliche Anwendungsfelder für die Medizin finden sich dabei in der Diagnostik und Therapie. So können Magnetosomen einerseits als hocheffiziente Kontrastmittel eingesetzt werden. Mittels magnetischer Hyperthermie (Erzeugung von Wärme in Gegenwart eines magnetischen Feldes) ist eine gezielte Bekämpfung von Krebszellen möglich. Darüber hinaus eignen sich die Partikel für den Transport von Wirkstoffen, welche magnetisch gesteuert am Bestimmungsort freigesetzt werden können. Das vom Forschungsteam etablierte "Toolkit“ zur Erzeugung maßgeschneiderter Magnetosomen ermöglicht außerdem einen vielfältigen Einsatz für Forschungszwecke, z.B. in der Molekularbiologie.
Gemeinsam mit den Kollegen Sven Binder und Dr. Mauricio Toro-Nahuelpan, die ihre betriebswirtschaftlichen Kenntnisse und Erfahrungen beisteuern, sowie den wissenschaftlichen Mentoren Prof. Dr. Dirk Schüler und Prof. Dr. René Uebe entschieden sich Mickoleit und Dziuba, zukünftig bakterielle Magnet-Nanopartikel zu kommerzialisieren, da sie in ihrer anwendungsorientierten Forschung enormes Potential sehen. "Man sieht, wie sich das Projekt über die Jahre immer weiter erfolgreich entwickelt, so dass wir nun auch den nächsten größeren Schritt zur Lösung real existierender Probleme im medizinischen Bereich gehen möchten“, erklärt Dr. Frank Mickoleit, der seit 2014 am Lehrstuhl für Mikrobiologie der Universität Bayreuth forscht.
COMPAMED.de; Quelle: Universität Bayreuth
