Prisma

Durchbruch in der Krebstherapie?

Nanopartikel-„Generator“ überwindet Zytostatikaresistenzen

cae | Die meisten Tumorpatienten sterben nicht an ihrem Primärtumor, sondern an dessen Metastasen in der Lunge und der Leber, die bis jetzt als unheilbar gelten. Um dieses Problem zu lösen, experimentieren Biotechnologen schon lange mit Nanopartikeln zum Drug Targeting, die das jeweilige Zytostatikum sicher und in ausreichenden Konzentrationen in die Krebszellen manövrieren sollen. So ließen sich mit geringeren Dosierungen die ­erwünschten Wirkungen erzielen bzw. steigern und zugleich die unerwünschten Nebenwirkungen mini­mieren. Der „Nanomediziner“ Mauro Ferrari in Houston, Texas, meint, nach 20-jähriger Forschung endlich den Durchbruch geschafft zu haben: mit einem injizierbaren Nanopartikel-­Generator. Dabei handelt es sich um scheibenförmige Mikropartikel (Ø 2,5 µm) aus porösem Silicon, die mit bestimmten Wirkstoff-Polymeren be­laden werden.

Ferraris Mitarbeiter stellten zuerst „Polymere“ des Zytostatikums Doxorubicin her, indem sie es mithilfe eines pH-sensitiven Linkers mit Polyglut­amat vernetzten. Dieses sogenannte pDox füllten sie in die 40 bis 80 nm großen Poren der Mikropartikel. Die pDox-Mikropartikel werden suspendiert und intravenös injiziert; darauf gelangen sie durch den Blutkreislauf zum Tumorgewebe, in dem sie aufgrund einer Affinität (Tropismus) akkumulieren; schließlich zerfallen sie dort und setzen das pDox frei. Aufgrund thermodynamischer Prozesse formiert sich das pDox zu 30 bis 80 nm großen Nanopartikeln (einen „Generator“ gibt es also eigentlich nicht), die von den Krebszellen aufgenommen werden. Wenn sie danach in den Zellkern gelangen, wird in dem dort herrschenden sauren Milieu der pH-sensitive Linker vom Doxorubicin getrennt. Das Zytostatikum tötet die Zelle, zumal die Resistenzmechanismen der Tumorzelle nicht greifen: Einmal im Zellkern angekommen, kann das Zytostatikum nicht mehr aus der Zelle ausgeschleust werden.

Ferraris Team testete den pDox-Nano­partikel-Generator an Mäusen mit transplantiertem Brustkrebs, der bereits in der Lunge metastasiert hatte. Nach sechs Wochen lebten noch 80 Prozent der behandelten Mäuse, während alle Mäuse der Kontrollgruppe gestorben waren. Nach acht Monaten war noch die Hälfte der behandelten Mäuse am Leben. Gemessen an der natürlichen Lebensdauer entspricht diese Zeitspanne 24 Jahren beim Menschen. Aufgrund dieses Erfolges will Ferrari im nächsten Jahr mit einer klinischen Studie ­beginnen. Die Herstellung des pDox-Nanopartikel-Generators nach GMP-Bedingungen ist jetzt schon möglich. |

Quelle

XU R, et al. An injectable nanoparticle generator enhances delivery of cancer therapeutics. Nature Biotechnol; epub 14.3.2016

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