Krebstherapie: Chemotherapeutikum zeigt keine Nebenwirkungen bei 20.000-fach höherer Wirksamkeit im Tierversuch
Die Chemotherapie ist bei vielen Krebserkrankungen nach wie vor das Mittel der Wahl. Allerdings ist dieser Therapieansatz, der schnell wachsende Zellen durch den Einsatz von Zellgiften abtötet, weit davon entfernt, eine ideale Lösung zu sein. Das Kernproblem herkömmlicher Chemotherapien liegt in ihrer mangelnden Zielgenauigkeit. Der weitverbreitete Wirkstoff 5-Fluorouracil (5-Fu) greift nicht nur Krebszellen, sondern auch gesundes Gewebe an und kann schwere Nebenwirkungen wie Übelkeit, Müdigkeit oder Herzprobleme auslösen. Zudem ist er in biologischen Flüssigkeiten kaum löslich, was seine Wirksamkeit stark einschränkt.
Ein Team der Northwestern University um Professor Chad A. Mirkin, Direktor des International Institute for Nanotechnology, könnte nun eine Lösung für diese Probleme gefunden haben. Die Forscher haben die Molekülstruktur des Chemotherapeutikums so umgestaltet, dass es im Tierversuch 20.000-mal effektiver gegen Leukämiezellen wirkt – bei gleichzeitig ausbleibenden Nebenwirkungen. Die dazugehörige Studie wurde am 29. Oktober in ACS Nano veröffentlicht.
Der Schlüssel: sphärische Nukleinsäuren
Das weiterentwickelte Medikament basiert auf sogenannten sphärische Nukleinsäuren (SNA). Diese winzigen Nanostrukturen bestehen aus einem Partikelkern, der von dicht gepackten DNA- oder RNA-Strängen umgeben ist. In die DNA-Hülle wurde der Wirkstoff 5-Fu chemisch eingebaut. Das Prinzip: Die kugelförmigen Nanopartikel werden gezielt von bestimmten Rezeptoren auf Krebszellen erkannt und aufgenommen. Im Zellinneren lösen Enzyme die DNA-Hülle, wodurch das Medikament präzise dort freigesetzt wird, wo es gebraucht wird – so zumindest in der Theorie. Doch auch in der Praxis scheint der Ansatz zu funktionieren.
Ein kurzes Video der Northwestern University zeigt, wie die Nanostruktur in eine Krebszelle eindringt und den Wirkstoff im Inneren freisetzt:
Im Tierversuch mit akuter myeloischer Leukämie (AML) zeigte die Methode vielversprechende Ergebnisse: Laut der Studie drang die SNA-Variante 12,5-mal effizienter in Krebszellen ein und tötete diese rund 20.000-mal effektiver ab als das herkömmliche Medikament. Der Fortschritt der Erkrankung wurde um das 59-Fache verlangsamt – und bei den behandelten Tieren verschwanden die Leukämiezellen nahezu vollständig aus Blut und Milz. Gleichzeitig blieben gesundes Gewebe und Organe unversehrt – Nebenwirkungen wurden keine festgestellt.
Klinische Tests am Menschen geplant
Die Forschenden bezeichnen die Erkenntnisse als weiteres Beispiel für das Potential der strukturellen Nanomedizin – einem neuen Ansatz, der die chemische und räumliche Gestaltung von Wirkstoffen nutzt, um deren Verhalten im Körper gezielt zu steuern. Dieser neue Ansatz könnte künftig nicht nur im Rahmen der Krebstherapie, sondern auch bei Infektionen, neurodegenerativen oder Autoimmunerkrankungen eingesetzt werden.
Aktuell befinden sich sieben SNA-basierte Therapeutika in verschiedenen klinischen Studien. Für die jetzt vorgestellte Leukämie-Variante sind als nächste Schritte umfangreichere Tierversuche und anschließend klinische Tests am Menschen geplant. Bis zu einer möglichen Marktreife dürften jedoch noch mehrere Jahre vergehen.
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