. Krebsforschung

Mit Nanoteilchen Tumorzellen aktiv ansteuern

Tumorzellen gezielt angreifen und das gesunde Gewebe schonen: Das ist der Ansatz moderner Behandlungsmethoden in der Onkologie. Ein deutsches Forscherteam hat Nanopartikel entwickelt, die wie Minitransporter im Körper unterwegs sind und mit Funktionsbausteinen beladen werden können. So können Krebszellen in der Bilddiagnostik sichtbar gemacht werden. Perspektivisch sollen sie Wirkstoffe direkt zum Tumor transportieren.
Nanopartikel Krebstherapie

Nanopartikel: Bestückt mit Antikörperfragmenten docken sie an Proteinen auf Krebszellen an. Das hat ein Forscherteam aus Dresden und Berlin in Zellkulturen und im Tiermodell bestätigen können.

Einem interdisziplinären Forscherteam des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) und der Freien Universität Berlin ist es gelungen, bioverträgliche Nanopartikel zu entwickeln, die auf bestimmte Krebszellen regelrecht „abgerichtet“ sind. Ausgangspunkt für die HZDR-Forscher sind winzige Nanopartikel aus sogenannten dendritischen Polyglycerolen, die als Trägermoleküle dienen. „Diese Partikel können wir modifizieren und verschiedene Funktionen einführen“, erläutert Kristof Zarschler, wissenschaftlicher Mitarbeiter am HZDR-Institut für Radiopharmazeutische Krebsforschung. „Wir bringen beispielweise auf dem Partikel ein Antikörperfragment an, das spezifisch an die Oberfläche von Krebszellen bindet. Dieses Antikörperfragment ist unsere zielsuchende Einheit, denn es leitet die Nanopartikel zu den Krebszellen.“

Nanopartikel docken an Krebszellen an

Erste Option dieser Partikel: Tumorzellen markieren und dadurch in bildgebenden Verfahren sichtbar machen. Dafür werden die winzig kleinen Trägermoleküle mit einem Antikörperfragment bestückt, das die Tumorzellen findet. Im Tierversuch mit Mäusen konnte nachgewiesen werden, dass zwei Tage nach Gabe der Nanopartikel das Tumorgewebe maximal mit ihnen angereichert ist. Die von den Forschern entwickelten Partikel docken an Proteinen an, die auf der Oberfläche bestimmter Tumorzellen (Brustkrebs, Kopf-Hals-Tumore) in großen Mengen vorkommen. „Wir konnten nachweisen, dass unsere Nanopartikel durch das verwendete Antikörperfragment bevorzugt mit diesen Krebszellen interagieren“, bestätigt Holger Stephan, Gruppenleiter am HZDR.

 

Krebsdiagnostik: Nanopartikel machen dreidimensionale Bilder möglich

Neben dem Antikörper bestückten die Wissenschaftler die Nanopartikel auch mit einem Farbstoff-Molekül und einem Radionuklid (radioaktives Atom). „Das Farbstoff-Molekül fluoresziert im Nah-Infrarot, sodass das emittierte Licht sogar durchs Gewebe dringt und unter einem entsprechenden Mikroskop sichtbar wird. Damit verrät uns der Farbstoff, wo die Nanopartikel genau sind“, sagt Kristof Zarschler weiter. Das Radionuklid, Kupfer-64, besitzt einen ähnlichen Zweck. Es sendet Strahlung aus, die Detektoren eines PET-Geräts (Positronen-Emissions-Tomographie) registrieren. Aus den Signalen lässt sich anschließend ein dreidimensionales Bild erstellen, das die Verteilung der Nanopartikel im Organismus sichtbar macht.

Perspektive: Wirkstoffe verschicken, die Tumorzellen gezielt zerstören

Zweite Option des jetzt erforschten Verfahrens: In künftigen Experimenten wollen die HZDR-Forscher testen, ob sich ihr Trägersystem mit noch weiteren Komponenten ausstatten lässt. Kristof Zarschler beschreibt die Pläne: „Man kann diese Nanopartikel beispielsweise mit einem Wirkstoff beladen. Das würde uns erlauben, ein Arzneimittel ganz gezielt zum Tumor zu bringen. Dabei könnte es sich etwa um ein therapeutisches Radionuklid handeln, das die Tumorzellen zerstört.“

Daran forscht das Helmholtz-Zentrum

Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) forscht auf den Gebieten Energie, Gesundheit und Materie. Ein Schwerpunkt seiner Forschungsarbeit hat zum Ziel, Krebserkrankungen besser zu visualisieren und wirksamer zu behandeln.

Foto: AdobeStock/HZDR/Michael Voigt

Autor:
Hauptkategorie: Medizin
Lesen Sie weitere Nachrichten zu diesen Themen: Forschung , Krebs , Brustkrebs , Kopf-Hals-Tumore , Krebsforschung
 

Weitere Nachrichten zum Thema Krebsforschung

 
 

Aktuelle Nachrichten aus der Gesundheit

 
. Weitere Nachrichten
 
 
. Kliniken
. Interviews
Pflegekräfte sind in der Coronakrise wichtiger denn je und gleichzeitig besonders gefährdet. Das persönliche Engagement ist und bleibt dennoch hoch. Über Wertschätzung, Sicherheitsrisiken und die Gefahr der Selbstausbeutung in Pflegeberufen hat Gesundheitsstadt Berlin mit dem Pflegeexperten Thomas Meißner gesprochen.
Noch müssen Ärzte in Deutschland keine Triagierung von COVID-19-Patienten vornehmen. Doch was wenn, die Intensivkapazitäten auch hier zu Lande nicht reichen? Gesundheitsstadt Berlin hat über das bedrückende Thema mit Prof. Dr. Elisabeth Steinhagen-Thiessen gesprochen. Die Charité-Medizinerin befasst sich als Mitglied des Deutschen Ethikrats und einer soeben eingerichteten Task Force des Berliner Senats intensiv mit dem Worst-Case-Szenario „Triagierung“.