Lichtaktivierte Krebstherapie schont gesunde Zellen

Hochwirksame Zellgifte gelten als vielversprechende Wirkstoffe in der Krebstherapie, können jedoch auch gesundes Gewebe schädigen. Ein Forschungsteam der Medizinischen Universität Graz und des HUN-REN Research Centre for Natural Sciences (RCNS) in Budapest hat nun eine Methode entwickelt, um dieses Problem zu umgehen. Dabei wird der Wirkstoff in eine chemische Schutzhülle eingebettet, die ihn bis zum Erreichen des Tumors inaktiv hält. Erst durch gezielte Lichtbestrahlung wird das Medikament freigesetzt und wirksam. Die Ergebnisse der Studie wurden im „Journal of the American Chemical Society“ veröffentlicht.

Eine zentrale Herausforderung in der Medizin besteht darin, Medikamente gezielt an ihrem Wirkort einzusetzen. Insbesondere in der Krebstherapie könnte dies dazu beitragen, Nebenwirkungen im restlichen Körper deutlich zu verringern. Daher wird intensiv an Trägersystemen und Verfahren geforscht, die eine kontrollierte Freisetzung von Wirkstoffen ermöglichen.

Lichtgesteuerte Freisetzung

Die Arbeitsgruppe um Márton Bojtár am RCNS entwickelte sogenannte Photokäfige. Dabei handelt es sich um lichtempfindliche chemische Schutzgruppen, die den Wirkstoff umschließen. Durch gezielte Bestrahlung wird diese Hülle aufgebrochen und die Substanz exakt dort freigesetzt, wo sie benötigt wird. „Das Ziel ist, Tumorzellen gezielt zu bekämpfen und gleichzeitig gesundes Gewebe bestmöglich zu schonen“, erklärte Linda Waldherr, Projektleiterin am Lehrstuhl für Medizinische Physik und Biophysik der Medizinischen Universität Graz.

Nassim Ghaffari Tabrizi-Wizsy vom Lehrstuhl für Pathophysiologie und Immunologie der Med Uni Graz untersuchte die Methode in einem biologischen Modell, das die Bedingungen im menschlichen Körper besser widerspiegelt als herkömmliche Zellkulturen im Labor. Die Ergebnisse fielen vielversprechend aus: Nach der lichtgesteuerten Aktivierung des Medikaments verlangsamte sich das Tumorwachstum deutlich. Außerdem teilten sich die Krebszellen seltener, wodurch ihr Wachstum zum Stillstand kam.

Alternative zu Tierversuchen

Die Untersuchungen wurden im Chicken CAM Lab der Med Uni Graz durchgeführt. Dabei werden Tumorzellen auf der gut durchbluteten Membran befruchteter Hühnereier erforscht. Dieses Modell gilt als wichtige Brücke zwischen Zellkulturen und Tierversuchen und wird als bedeutende Ersatz- und Alternativmethode im Tierschutz angesehen.

Getestet wurde die Methode mit dem hochtoxischen Tubulin-Inhibitor Monomethyl-Auristatin E (MMAE). Erst durch die Bestrahlung mit grünem bis rotem Licht wurde der Wirkstoff aktiviert und konnte seine krebshemmende Wirkung am Tumor entfalten. Nach Einschätzung der Forschenden könnte dieser Ansatz langfristig dazu beitragen, Krebstherapien wirksamer und zugleich besser verträglich zu machen.

Darüber hinaus sehen die Wissenschaftler weitere Anwendungsmöglichkeiten. So könnte das System künftig auch genutzt werden, um bestimmte Zellrezeptoren gezielt zu aktivieren.

Quelle: APA