Mit einer relativ einfachen Methode haben Forscher einen effektiven Weg gefunden um vor der Streuung von Metastasen in Zukunft zu schützen und die Früherkennung von Krebs zu erleichtern. Zum Einsatz kommt dabei ein tablettengroßes Implantat, das aus Biomaterial besteht und aufgrund der schwammartigen Eigenschaft für Metastasen, also wandernde Krebszellen, unwiderstehlich ist. In der Regel bleiben Metastasen lange Zeit unentdeckt, die Suche nach den Krebszellen, die sich im ganzen Körper ablagern können, ist sehr aufwendig und schwierig. Die Forscher kehren das Ganze nun jedoch um und fangen die Metastasen förmlich ein, statt diese aufwendig aufzuspüren.


Metastasen-Falle
Bioimplantate ziehen Metastasen an (Bild: Joseph Xu)

Bioimplantate locken Krebszellen an

Die Metastasenfalle wurde bereits erfolgreich an erkrankten Mäusen getestet. Wie die Forscher rund um Lonnie Shea von der Northwestern University in Chicago und seine Kollegen im Fachblatt „Nature Communications“ schreiben, entwickelten die mit den neuen Implantaten behandelten Tiere 80 Prozent weniger Sekundärtumore, als die Kontrollgruppe. Bisher suchten Forscher seit Jahren erfolglos nach Methoden um Metastasen frühzeitig erkennen zu können. Wie die Forscher betonen, ist es typischerweise so, dass die Metastasen so lange unbemerkt bleiben, bis diese bereits die Funktion eines oder mehrerer Organe beeinträchtigen. Die größte Angst eines jeden Patienten, der die Diagnose Krebs erhält ist, dass dieser bereits im Körper gestreut hat.

Um die Metastasen aus dem Körper zu filtern haben sich die Forscher angeschaut, wo sich die wandernden Zellen bevorzugt absetzen. Schließlich favorisieren Metastasen Orte im Körper, wo ein günstiges Mikroklima herrscht. Dabei spielen bestimmte Zellen des Immunsystems und weitere biochemische Faktoren eine Rolle. Und genau hier setzt die neue Metastasenfalle an.


Krebsmedikament

Erster Pilotversuch verlief ergolgreich

In einem ersten Pilotversuch haben die Forscher Mäuse behandelt, die an Brustkrebs erkrankt sind, einem besonders schnellen und stark streuenden Krebs. Die Hälfte der Tiere wurde mit den neuen Implantaten ausgestattet. Einige bekamen ein Implantat direkt in der Brustgegend platziert, andere wiederum direkt unter die Haut. Schon nach sieben Tagen konnten die Forscher bei der Gruppierung mit Implantat Ansammlungen von Krebszellen in diesen feststellen. Um die Implantate unter der Haut und im Brustbereich entsprechend kontrollieren zu können, ohne diese stets wieder entfernen zu müssen, nutzten die Forscher die optische Kohärenz-Tomografie (OCT). Neben der Prüfung der Bioimplantate wurde auch nachgeschaut wie viele Metastasen in der Lunge und in der Leber vorhanden waren.

Implantate hemmen Ansiedlung von Krebszellen in Organen

Die Implantate selbst bestehen aus einem bioverträglichen schwammartigen Gewebe, dass zunächst Immunzellen dazu bewegt sich so anzusiedeln, dass eine attraktive Nische für Metastasen geschaffen wird. Der Effekt der Ansammlung von wandernden Krebszellen stellte sich bei dem Test bereits früh ein. Die Forscher stellten mit Erstaunen fest, dass sich die Krebszellen nicht nur größtenteils an den Implantaten festsetzten, sondern zudem auch die Lunge und Leber der Tiere größtenteils verschonten. Das ist faszinierend, da diese Organe von den Metastasen eigentlich bevorzugt werden. Mit Hilfe der Implantate kann man also schon in einem sehr frühen Stadium Tumorzellen nachweisen. Somit haben die Forscher eine Art Sensor geschaffen, der in Zukunft im Rahmen der therapeutischen Behandlung zum Einsatz kommen kann. Dank der Implantate wissen die Forscher nun, wo sie im Körper gezielt nach Metastasen suchen können. Das wiederum sorgt dafür, dass die wandernden Krebszellen frühzeitig gestoppt werden können. Die Metastasierung wird folglich in einem frühen Stadium gehemmt. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit viel schneller eine Analyse der Krebsart vornehmen zu können. Dafür müssen lediglich Zellproben aus den Implantaten entnommen werden.

Von dem Ergebnis angetan, stellten die Forscher noch weitere Untersuchungen an. Das Potential der neuen Bioimplantate ist groß. Wie der Pilottest bereits zeigte, wirken die neuen Sensoren sogar auch aktiv dem Befall von Organen entgegen. So war die Tumorlast drei Wochen nach dem Befall um 88 Prozent reduziert. Bei sechs der acht behandelten Mäuse wurde keinerlei Krebszellen in der Lunge und in der Leber gefunden.

Die Forscher sehen großes Potential im Hinblick auf den Einsatz der Bioimplantate als therapeutisches Werkzeug. Vor allem Patienten, die ein hohes Risiko innehaben erneut an Krebs zu erkranken könnten durch die Nutzung der Implantate die Chancen auf eine rechtzeitige und effektive Behandlung deutlich erhöhen. In der Folge gilt es noch weitere Tests an Tieren vorzunehmen um die neuen Implantate auch beim Menschen einsetzen zu können. Den Forschern ist jedoch jetzt schon ein großer Schritt im Hinblick auf die Bekämpfung der tückischen Metastasen gelungen.

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