Reise ins Ich: Kopfschmerz und Tumore mit Mini-Robotern behandeln

Volker Blasek

Revolution in der Krebsbekämpfung und in der Schmerztherapie

Es klingt wie ein neuer Sciencefiction-Film, ist aber real: Ein deutsches Forscherteam hat eine Methode entwickelt, mit der mikroskopisch kleine, U-Boot-ähnliche Vehikel durch den Körper schwimmen und Wirkstoffe gezielt zu den gewünschten Einsatzgebieten bringen. Damit könnten zukünftig effektiv Tumore bekämpft und Schmerzen gezielt behandelt werden. Gesundes Gewebe bleibt durch diese futuristisch klingende Methode weitestgehend unversehrt.


Die Wissenschaftler der Universitätsmedizin Mainz und des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) stellten kürzlich eine Studienarbeit vor, in der ein neues Therapieverfahren gegen Tumore und Schmerzen das zentrale Thema ist. Kern der neuen Behandlung sind die sogenannten Nanocarrier. Diese mikroskopisch kleinen U-Boote lassen sich mit Medizin befüllen, die dann zu einem Ziel innerhalb des Körpers transportiert wird. Vor Ort docken die kleinen Gefährte an die Immunzellen an und setzen dort den Wirkstoff frei. Die Studienergebnisse wurden kürzlich in dem renommierten Fachjournal „Nature Nanotechnology“ publiziert.

Früher Materie in Sciencefiction-Literatur, heute Realität im Forschungszentrum. Kleinste Gefährte schwimmen durch den Körper und liefern Medikamente direkt an die benötigten Stellen. (Bild: gorbovoi81/fotolia.com)

Mit Schrot auf Spatzen schießen

In derzeitigen Behandlungsmethoden werden häufig Medikamente verabreicht, die sich im ganzen Körper verteilen. Der Ort, an dem die Wirkstoffe tatsächlich gebraucht werden, ist aber oft nur klein und räumlich begrenzt. Um diesem Aspekt entgegenzuwirken, entwickelte das Studienteam die Nanocarrier. Diese ermöglichen einen zielgerichteten Transport von Medikamenten zu bestimmten Zelltypen.

Ein Tausendstel eines menschlichen Haares

Die Wissenschaftler beschreiben die Nanocarrier als eine Art Miniatur-U-Boot mit der Größe von ungefähr einem Tausendstel des Durchmessers eines menschlichen Haares. Die Vehikel sind so klein, dass sie mit dem bloßen Auge nicht zu sehen sind. Trotz der geringen Größe eignen sich die Mini-U-Boote als konzentrierte Transportbehälter für medizinische Wirkstoffe.

Einsatzgebiet Krebsbekämpfung

Die Oberflächenbeschichtung soll dafür sorgen, dass die U-Boote besonders gut an mit Krebszellen durchsetztem Gewebe andocken können. Die Beschichtung besteht zum Großteil aus Antikörpern, die wie eine Adresse auf einem Paket funktionieren. Die Antikörper sorgen dafür, dass der Nanocarrier nur an einer bestimmten Stelle andocken kann, wie etwa Tumorzellen oder Immunzellen.

Doppelte Effizienz

„Bisher mussten diese Antikörper aufwendig mit chemischen Methoden an die Nanokapseln gebunden werden“, berichtet Professor Dr. Volker Mailänder in einer Pressemitteilung zu den Studienergebnissen. Das Team um den Professor fand heraus, dass es für die Beschichtung ausreicht, Antikörper und Nanokapsel in einer angesäuerten Lösung zusammenzuführen. Durch dieses vereinfachte Verfahren wäre die Verbindung von Nanokapsel und Antikörper etwa doppelt so effizient.

Entscheidende Verbesserung

In vorherigen Versuchen verlor der chemisch gekoppelte Antikörper fast vollständig seine Wirksamkeit, wenn er den Bedingungen ausgesetzt wurde, die im menschlichen Blut vorherrschen. Die nicht-chemisch aufgebrachten Antikörper funktionieren dagegen auch unter diesen Bedingungen.

Stabilere Außenhülle

„Die bisher übliche Anbindung über komplexe chemische Verfahren kann dazu führen, dass der Antikörper verändert oder gar zerstört wird beziehungsweise der Nanocarrier im Blut schnell mit Proteinen zugesetzt wird“, erläutert Professorin Dr. Katharina Landfester vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung. Die neue Methode schütze den Antikörper und mache den Nanocarrier stabiler. Hierdurch könne eine effektivere Medikamentenverteilung im Körper gewährleistet werden.

Die Zukunft setzt auf nanotechnologische Therapieverfahren

Durch die neue Methode kann die Beschichtung nicht nur einfacher, sondern auch vollflächiger vollzogen werden. Nach Angaben der Wissenschaftler bleibt auf dem Nanocarrier somit weniger Platz für Blutproteine, die das Andocken an eine Zielzelle verhindern könnten. Insgesamt sehen die Forscher in der neuen Methode einen großen Beitrag zur Effizienz und Anwendbarkeit von auf Nanotechnologie basierenden Therapieverfahren in der Zukunft. (vb)