Studie: Könnten Nanopartikel Krebszellen zur Selbstzerstörung zwingen?

Volker Blasek

Krebs, der sich mithilfe von Nanopartikeln selbst zerstört – eine Utopie?

Die Bekämpfung von Krebs hat in der Medizinforschung eine sehr hohe Priorität. In Deutschland ist Krebs nach Herz-Kreislauferkrankungen die zweithäufigste Todesursache. Krebstherapien sind für die Betroffenen oft eine körperliche und psychische Tortur, da beispielsweise bei Chemotherapien auch gesunde Zellen in Mitleidenschaft gezogen werden. Doch nun haben Forscher der Königlichen Universität in Stockholm (KTH) bei der Bekämpfung von Krebskrankheiten vielversprechende Fortschritte erzielt. Die Therapie könnte dank Nanopartikeln schonender und gleichzeitig effektiver werden.


Nanoteilchen als Lockmittel für Krebszellen

Die KTH-Forscher setzen spezielle Moleküle ein, die sogenannten Dendrimere. Die Moleküle zeichnen sich durch symmetrisch angeordnete Äste aus und werden mit einer organischen Schwefelverbindung versetzt. Die Wissenschaftler um Michael Malkoch, Professor für Faser- und Polymertechnologie an der KTH, nutzen das Bestreben von Krebszellen aus, insbesondere größere Moleküle zu befallen. Werden die mit der Schwefelverbindung angereicherten Dendrimere von menschlichen Krebszellen befallen, werden die Krebszellen davon abgehalten, sich zu vermehren. Stattdessen fangen die Zellen an, Disulfidbrücken in den Dendrimeren zu zerstören. Dieser Vorgang setzt Sauerstoffradikale frei, die wiederum Krebszellen zerstören.

Forscher entwickeln ein Molekül, dass die Selbstzerstörung von Krebszellen ermöglicht. (Bild: fotoliaxrender/fotolia.com)

Vielversprechende Zukunftsmusik

Im Gegensatz zur häufig eingesetzten Chemotherapie, die auch viele gesunde Zellen zerstört und dadurch die Behandlung der Patienten erschwert, ist der Einsatz von Dendrimeren wesentlich schonender, da gesunde Zellen gegenüber Sauerstoffradikalen entweder immun sind oder zumindest eine hohe Toleranzschwelle aufweisen. „Das Nanomaterial wird letztendlich vom Körper aufgespalten“, berichtet Professor Malkoch. Bisher sei allerdings erst die Oberfläche angekratzt worden, von dem, was man alles mit Dendrimeren machen könne.

„In früheren Tests haben wir ein ähnliches Material genutzt, um Knochendefekte aufzufüllen“, erläutert Malkoch. So sei es in einigen Fällen gelungen, Knochen infolge eines komplizierten Bruchs ohne Platten und Nägel zu stabilisieren. „Es ist vorstellbar, dass Dendrimere in Zukunft als Ummantelung für Tumore genutzt werden und so die Therapie auf den Ort des Tumors zu beschränken“, so Malkoch.

Warum eignen sich Dendrimere so gut zur Krebsbekämpfung?

Dendrimere sind chemische Verbindungen, deren Struktur der Verästelung eines Baumes ähnelt. Diese Struktur ist auch namensgebend, denn „Dendron“ bedeutet in griechisch „der Baum“. Die Dendrimere wurden bereits in den 1980er Jahren entdeckt. Sie haben eine ähnliche Größe und Struktur wie natürliche Peptide und Proteine. Aufgrund ihrer Größe und ihrer symmetrischen Aststruktur können sie mehr Krebszellen akkumulieren. Die Studie zur Krebsbekämpfung durch Dendrimere wurde im Journal of the American Chemical Society veröffentlich worden.