28.07.2008 · Um Metastasen zu vernichten, müssen entsprechende Wirkstoffe zielgenau an den Krebsherden deponiert werden. Dafür haben Wissenschaftler nun spezielle Wirkstofffähren entwickelt, die am Zielort die Blutversorgung von Krebszellen hemmen.
Von Uta Bilow
© UC San Diego, Jacobs School of Engineering and Moore Cancer Center
Die Chemotherapie in der Krebsbehandlung zielt darauf ab, Tumorzellen abzutöten und den restlichen Organismus dabei weitgehend zu schonen. Das gelingt aber nur begrenzt, weshalb Patienten, die Zytostatika erhalten, oftmals erhebliche Nebenwirkungen ertragen müssen. Viele Wissenschaftler versuchen daher, die Wirkstoffe möglichst gezielt zum Tumorgewebe zu transportieren und dort zu deponieren, etwa, indem man Nanopartikeln als Fähren für die eingesetzten Wirkstoffe verwendet.
Ein besonderes Augenmerk gilt den von einem Tumor gestreuten Metastasen, da diese sich rasch im Körper verbreiten und neue Krebsherde bilden. Wissenschaftler vom Moores Cancer Center der University of California in San Diego haben nun eine vielversprechende Strategie entwickelt, mit der sie gezielt Metastasen angehen und gleichzeitig Nebenwirkungen minimieren können.
Nano-Hohlkugeln als Navigationsysteme
Die Forscher um David Cheresh wählten als Angriffspunkt für ihre Wirkstofftransporter die Gefäßbildung, die Angiogenese. Die Kapillaren liefern den Sauerstoff und die Nährstoffe, die Metastasen für ihr Wachstum benötigen. Das Ziel war es, die Bildung neuer Blutgefäße zu unterbinden und dadurch die Entwicklung der Tumorzellen zu stoppen. Als Wirkstoff verwendeten Cheresh und seine Kollegen den Angiogenese-Hemmer Doxorubicin. Um diesen lokal deponieren zu können, konstruierten die Mediziner spezielle Wirkstofftransporter aus Lipiden.
Die aus wasserabstoßenden und wasseranziehenden Enden bestehenden stäbchenförmigen Lipid-Moleküle lagern sich in Lösung von selbst zu etwa hundert Nanometer großen Hohlkugeln zusammen. Auf der Außenseite der Vesikeln brachte man spezielle Peptidgruppen auf. Diese Aminosäure-Einheiten dienten den Doxorubicin-Fähren als Navigationssystem, da sie sich bevorzugt mit einem bestimmten Protein - dem 3 Integrin - verbinden, das man auf der Oberfläche von neu gebildeten Blutgefäßen findet. Über diesen Mechanismus gelangten die Wirkstofftransporter schließlich an ihr Ziel.
Gute Ergebnisse an Mäusen
In ersten In-vivo-Versuchen wurden die mit Doxorubicin beladenen Nanokugeln in Mäuse injiziert. Wie Cheresh und seine Kollegen in den "Proceedings" der amerikanischen Nationalen Akademie der Wissenschaften (Bd. 105, S. 9343) berichten, konnte man in den Tieren, die an Nieren- und Pankreaskrebs litten, die Bildung von Metastasen wirksam unterdrücken. Dafür genügte bereits eine recht geringe Dosis. Für die gleiche Wirkung bei einer konventionellen Therapie musste man den Mäusen fünfzehn Mal so viel Wirkstoff verabreichen. Auf den primären Tumor selbst hatte die lokal begrenzte Chemotherapie allerdings nur eine geringe Wirkung. Da seine Gefäßbildung bereits abgeschlossen ist, ist er kein Ziel für den Angiogenese-Hemmer.
