Krebs: Neu entwickelte Nanopartikel hemmen Krebszellen

Nanopartikel verlangsamen Krebs

Jetzt wurden erstmals Nanopartikel entwickelt, welche die Entwicklung von Krebserkrankungen verlangsamen, indem sie mit vorhandenen Krebszellen kommunizieren. Dies könnte einen wahren Durchbruch in der Krebstherapie darstellen.

Unter der Leitung von Forschenden der City University of New York (CUNY) konnten Nanopartikel entwickeln werden, welche sich beim Kontakt mit Krebszellen selbst zusammenfügen und dann den Zellen mitteilen, dass sie ihr Wachstum verlangsamen sollen. Da diese Nanopartikel nur mit Krebszellen kommunizieren, werden die umliegenden gesunden Zellen nicht negativ beeinträchtigt. Die zugehörige Studie wurde in dem englischsprachigen Fachjournal „Advanced Materials“ veröffentlicht.

Wie breiten sich Krebszellen aus?

Das Team plante mit seiner Forschungsarbeit herauszufinden, ob eine Möglichkeit besteht, mit der Hilfe eines relativ einfachen Peptiddesigns Nanopartikel zu kreieren, welche eine robuste Selbstorganisation in biologischen Medien bewirken und eine Wirkung auf Krebszellen entfalten.

„Krebszellen nehmen Materialien aus ihrer Umgebung auf, und sie scheiden auch Faktoren aus, die ihnen helfen, das umliegende Gewebe abzubauen, um sich auszubreiten und Metastasen zu bilden”, erklärt Studienautor Richard Huang vom Advanced Science Research Center der City University of New York in einer Pressemitteilung.

Cluster werden von Krebzellen aufgenommen

Der Mediziner berichtet weiter, dass es gelungen sei, Partikel herzustellen, welche auf diese beiden Eigenschaften reagieren, indem sie sich zu Clustern zusammenschließen. Diese Cluster werden dann aktiv von Krebszellen aufgenommen. Sobald sie sich in den Krebszellen befinden, scheinen sie in der Lage zu sein, die Stoffwechselaktivität der Krebszellen zu reduzieren und damit ihr Wachstum zu hemmen, so Huang.

Probleme bei Behandlung des Fortschreitens von Krebs

Das Fortschreiten von Krebserkrankungen sei teilweise deshalb so kompliziert zu kontrollieren, weil die Zellen eine abnorm große Menge des Enzyms Matrix-Metalloproteinase-9 (MMP-9) absondern, welche das Kollagen abbaut, das das gesunde Gewebe zusammenhält. Genau diese Eigenschaft der Krebszellen nutzte das Team, um gegen Krebserkrankungen vorzugehen.

Dazu entwickelten die Fachleute Nanopartikel, welche sich – durch MMP-9 ausgelöst – in der Nähe der Zellen zu großen Aggregaten ansammelten. Die Zellen verzehren diese Aggregate, und ihre Größe setzt den Krebszellen zu und verringert ihre Fähigkeit, sich zu vermehren und zu überleben, berichten die Forschenden.

Als das Highlight der Studie nennen die beteiligten Fachleute, dass die Nanopartikel-Aggregate im Inneren der Krebszellen mit konfokaler Reflexionsmikroskopie in Echtzeit sichtbar gemacht werden konnten. „Diese markierungsfreie Live-Imaging-Technik ermöglichte es uns, einen genaueren Blick darauf zu werfen, wann und wo die Aggregate gebildet wurden und wie die Krebszellen auf subzellulärer Ebene auf die Partikel reagieren”, erklärt Studienautor Ye He.

Medikamentenfreie Behandlung von Krebs in Aussicht

„Auch wenn es sich um ein frühes Forschungsstadium handelt, bieten die Ergebnisse spannende Möglichkeiten für eine medikamentfreie therapeutische Behandlung, die für Krebspatienten, die eine Medikamentenresistenz entwickelt haben, und für die Verlängerung des Lebens von Menschen mit metastasierendem Krebs äußerst nützlich sein könnte“, fügt Studienautor Rein Ulijn hinzu. Weitere Forschung soll zukünftig helfen das therapeutische Potenzial der produzierten Nanopartikel voll auszuschöpfen. (as)