Forschung: Medizin aus reinem Gold stärkt das Immunsystem

Goldschmuck liegt auf einem Haufen.

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Goldpartikel sollen für Medikamente nutzbar gemacht werden

Eine Testreihe mit Goldnanopartikeln in Medikamenten sorgte kürzlich für Aufsehen. Offenbar fördern die kleinen Goldteilchen die Antikörperproduktion und unterstützen so das Immunsystem. Insbesondere bei der Behandlung von Krebs könnte diese Entdeckung zu effektiveren Medikamenten gegen Tumore führen.


Forschende der Universität Genf (UNIGE) haben in Zusammenarbeit mit der Swansea University Medical School in Großbritannien die Auswirkungen von Goldnanopartikeln auf das Immunsystem untersucht. Dabei stellte das Team fest, dass Goldpartikel sogenannte B-Lymphozyten stimulieren. Diese Immunzellen sind für die Produktion von Antikörpern verantwortlich. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich in dem Fachjournal „ACS Nano“ vorgestellt.

Goldschmuck liegt auf einem Haufen.
Gold könnte nun auch für die Herstellung von Medikamenten wertvoll werden. (Bild. M. Schuppich/fotolia.com)

Gold könnte Medikamente effizienter machen

Die Forschenden erwarten, dass die Verwendung dieser Nanopartikel die Wirksamkeit von bestimmten Arzneimitteln verbessern und gleichzeitig mögliche Nebenwirkungen begrenzen kann. Insbesondere im Bereich der Onkologie eröffnen die Goldnanopartikel völlig neue Behandlungswege.

B-Zellen sind die einzigen Produzenten von Antikörpern

B-Lymphozyten (B-Zellen) sind ein wichtiger Bestandteil des menschlichen Immunsystems. Sie gehören zu den weiße Blutkörperchen und sind als einzige Zellen in der Lage, Antikörper zu bilden. Somit sind die B-Zellen ein entscheidender Bestandteil des menschlichen Immunsystems und daher auch ein interessantes Ziel für die Entwicklung von präventiven und therapeutischen Wirkstoffen.

Nanopartikel können Wirkstoffe befördern

Das Problem vieler aktueller Wirkstoffe ist jedoch, dass sie schnell und möglichst ohne Nebenwirkungen ihr Ziel erreichen müssen. „Nanopartikel können als Schutzträger für Impfstoffe und andere Wirkstoffen dienen, um sie gezielt dort abzugeben, wo sie am wirksamsten sind, und um gleichzeitig andere Zellen zu schonen“, erklärt Professorin Carole Bourquin, die Studienleiterin. Durch die Nanopartikel könne zum einen eine geringere Dosis verwendet und zum anderen eine effektive Immunantwort aufrechterhalten werden. Dies führe zu einer höheren Wirksamkeit bei gleichzeitiger Reduzierung der Nebenwirkungen.

An dieser Stelle kommt das Gold ins Spiel

Wie das Forschungsteam hervorhebt, ist Gold aufgrund seiner besonderen physikalisch-chemischen Eigenschaften ein ausgezeichneter Kandidat, um als Träger für Wirkstoffe zu fungieren. Es sei gut verträglich für den Körper und leicht formbar. Außerdem absorbiere es Licht und wandle es in Wärme um. Diese Besonderheit könne man sich in der Krebstherapie zunutze machen. „Bei der Exposition gegenüber einer Lichtquelle geben die Nanopartikel Wärme ab und zerstören benachbarte Krebszellen“, berichtet die Professorin. Gleichzeitig könne man ein Medikament an die Oberfläche der Nanopartikel anbringen, dass dann gezielt zu einem bestimmten Ort im Körper geliefert wird.

Die Form ist entscheidend

In mehreren Experimenten suchten die Forschenden nach der idealen Form der goldenen Nanopartikel. In Stäbchenform erwiesen sich die Goldpartikel als zu schwer und Kügelchen bildeten schnell Anhäufungen (Aggregation). Am effektivsten stellte sich die Kugelform heraus, wenn diese zusätzlich mit einer Polymerbeschichtung versehen wurde. „Wir können den Impfstoff oder das Medikament, das an die B-Lymphozyten abgegeben werden soll, leicht in dieser Beschichtung platzieren“, so Bourquin.

Viele klinische Anwendungen

B-Zellen sind das Herzstück der Impfstoffreaktion, aber auch in anderen Bereichen wie der Onkologie und bei Autoimmunerkrankungen sind die Immunzellen von Bedeutung. Die beschichteten Goldnanopartikel können es ermöglichen, bestehende Medikamente direkt an B-Lymphozyten zu liefern, um die notwendige Dosis und mögliche Nebenwirkungen zu reduzieren. Derzeit werden bereits Studien mit Hirntumor-Patienten durchgeführt. Hier konnten die Goldnanopartikel so klein gemacht werden, dass sie mit dem Wirkstoff die Blut-Hirn-Schranke überschreiten konnten. Auf diese Weise konnte ein Antitumormittel direkt in die Krebszellen im Gehirn abgegeben werden. (vb)

Autor:
Diplom-Redakteur (FH) Volker Blasek
Quellen:
  • Bourquin, Carole / Clift, Martin James David / Rothen-Rutishauser, Barbara / u.a.: Polymer-Coated Gold Nanospheres Do Not Impair the Innate Immune Function of Human B Lymphocytes in Vitro, ACS Nano, 2019, pubs.acs.org