Wissenschaft

Nanopartikel töten Krebszellen ab – heilen

Neue Nanopartikel für die Krebstherapie entwickelt

Krebs ist eine der häufigsten Todesursachen in Deutschland und kann oft nur in sehr begrenztem Umfang behandelt werden. Forscher der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) berichten über ihre neuen Studienergebnisse, verwenden jedoch neu entwickelte spezielle Nanopartikel.

Das LMU-Forschungsteam hat Nanopartikel entwickelt, die die Warnmechanismen von Krebszellen umgehen, in die Krebszellen eindringen und große Mengen an Kalzium und Citrat in die Zellen abgeben, was zum Tod der Zellen führt. Dies kann völlig neue Möglichkeiten in der Krebstherapie eröffnen. Die entsprechenden Studienergebnisse werden in der Zeitschrift “Chem“freigegeben.

Calciumphosphat & Citrat als Chemotherapie-Alternative

Die konventionelle Chemotherapie gegen Krebs Die Forscher erklären, dass sie häufig schwerwiegende Nebenwirkungen haben, da die verabreichten Medikamente für gesunde Zellen toxisch sind. Calciumphosphat und Citrat werden seit langem als vielversprechende Alternativen diskutiert. Obwohl sie zum Zelltod führen, wenn sie in hohen Konzentrationen in die Zelle gelangen, werden sie laut dem Forscherteam vom Körper weiter gut vertragen.

Bisher war es jedoch nicht möglich, diese Substanzen durch die strengen Kontrollmechanismen der Zellen in das Zellinnere zu schmuggeln. Calciumphosphat und Citrat sind an der Regulation vieler zellulärer Signalwege beteiligt. Um toxische Dosen in Zellen zu vermeiden, kontrollieren Zellen die Aufnahme dieser Substanzen streng, erklären die Forscher.

Überlistung der Mechanismen zur Kontrolle von Krebszellen

Das neue “amorphe Nanopartikel”, das Dr. Constantin von Schirnding, Dr. Hanna Engelke und Professor Thomas Bein haben sich nun entwickelt, bestehen aus genau den gewünschten Substanzen und können die Kontrollmechanismen der Zellen überwinden.

„Wir haben aus Calciumphosphat und Citrat amorphe, poröse Nanopartikel hergestellt, die von einer Lipidschicht umgeben sind“, erklärt Dr. aus Schirnding. Durch die Beschichtung können die Partikel in die Zelle gelangen, ohne dass die Warnmechanismen funktionieren. “Dort lösen sie sich sehr effizient auf und setzen große Mengen an Kalzium und Citrat frei”, so die LMU.

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Selektives Abtöten von Krebszellen

Zellexperimente haben gezeigt, dass “die Partikel in der Lage sind, Krebszellen selektiv abzutöten – gesunde Zellen überleben andererseits, selbst wenn sie auch die Partikel aufnehmen”, fährt die LMU fort. Laut Dr. Engelke, die Partikel waren sehr giftig, sobald sie auf Krebszellen trafen. “Je aggressiver der Tumor ist, desto besser wirken die Partikel.”

In Bezug auf den Mechanismus erklären die Forscher, dass die Partikel von einer zusätzlichen Membran bedeckt sind, wenn sie in die Zellen absorbiert werden, die wahrscheinlich durch einen zuvor unbekannten Mechanismus in den Krebszellen perforiert wird, so dass die Komponenten der Partikel in das Innere der Zelle gelangen. kann eindringen. In den gesunden Zellen bleibt die Membran jedoch intakt und die Nanokugeln werden als Ganzes sekretiert.

Erfolgreiche Tests an Mäusen

In Experimenten mit Mäusen haben die Forscher bereits erste Erfolge mit den Partikeln erzielt. “Die hochselektive Toxizität der Partikel ermöglichte es uns, zwei verschiedene aggressive Pleuratumoren bei Mäusen erfolgreich zu behandeln und ihre Größe nach nur zwei topischen Anwendungen um etwa 40 und 70 Prozent zu reduzieren”, berichtet Dr. Engelke.

Pleuratumoren befinden sich in der sogenannten Pleuraöffnung zwischen Lunge und Brust, und Lungentumoren metastasieren häufig, erklären die Forscher. Da der Pleuraraum nicht mit Blut versorgt wird, gelangen die üblichen Chemotherapeutika nicht dorthin. “Unsere Partikel hingegen können direkt in die Pleuraöffnung eingeführt werden”, sagt Professor Bein.

Ansätze für neue Krebstherapien

Im zweimonatigen Beobachtungszeitraum gab es laut dem Forscherteam keine Anzeichen für schwerwiegende Nebenwirkungen, sodass die neuen Nanopartikel für die Entwicklung neuer Krebstherapien gut geeignet zu sein scheinen. (fp)

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Autoren- und Quelleninformationen

Dieser Text erfüllt die Anforderungen der medizinischen Fachliteratur, der medizinischen Richtlinien und der aktuellen Untersuchungen und wurde von medizinischem Fachpersonal überprüft.

Autor:

Dipl.-Ing. Geogr. Fabian Peters

Anschwellen:

  • Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU): Mit Nanopartikeln gegen Krebs (veröffentlicht am 11. Dezember 2020), uni-muenchen.de
  • Konstantin von Schirnding, Ioanna Giopanou, Adam Hermawan, Lisa Wehl, Giannoula Ntaliarda, Bernhard Illes, Stefan Datz, Franz Geißlinger, Karin Bartel, Ann-Katrin Sommer, Marina Lianou, Veronika Weiß, Johann Feckl, Angelika M. Volmar, Christoph Bräuchle, Georgios T. Stathopoulos, Ernst Wagner, Andreas Roidl, Thomas Bein, Hanna Engelke: Synergistische Kombination von Calcium und Citrat in mesoporösen Nanopartikeln zielt auf Pleuratumoren ab; in: Chem (veröffentlicht am 11. Dezember 2020), Chem

Wichtige Notiz:
Dieser Artikel dient nur zur allgemeinen Orientierung und sollte nicht zur Selbstdiagnose oder Selbstbehandlung verwendet werden. Es kann einen Arztbesuch nicht ersetzen.

Lili Falk

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