Der Kampf gegen den Krebs ist eine der wichtigsten medizinischen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Kombiniert sind die diversen Krebsarten neben Herzkrankheiten eine der Haupttodesursachen weltweit, weshalb die Wissenschaft intensiv an Methoden forscht, mit denen Tumorerkrankungen gelindert oder sogar geheilt werden können. Ein neuer Beitrag kommt von der Majo Clinic, wo Forscher Nanopartikel einsetzen, um das körpereigene Immunsystem gegen den Tumor vorgehen zu lassen und in Zukunft ein Wiedererscheinen des Krebses zu verhindern.


Foto: Small cell lung cancer, ecancer medicalscience, Flickr, CC BY-SA 2.0

Die Ärzte greifen auf das Immunsystem der Patienten zurück

Das Immunsystem der Patienten zu nutzen, um einen Tumor zu bekämpfen, ist schon seit einiger Zeit ein vielversprechender Ansatz in der Krebstherapie. Die Ärzte der Mayo Clinic kombinierten diesen Ansatz mit dem Einsatz winziger Nanopartikel.

Dabei werden die Nanopartikel mit Antikörpern beschichtet, die ein Protein namens HER2 erkenne, das bei 40 Prozent aller Brustkrebs-Erkrankungen vorkommt. Tumore mit diesem Protein sind in der Regel extrem aggressiv und wachsen schnell. Mit Hilfe der Antikörper haften sich die Nanopartikel an den Tumor an . Zwei weitere Moleküle an den Nanopartikeln aktivieren dann Zellen des Immunsystems, die beginnen, den Tumor zu bekämpfen. Die Nanopartikel fungieren quasi als Sender und leiten das Immunsystem zu dem Tumor.


Krebszellen werden ins Zellgedächtnis übertragen

Doch damit nicht genug. Wenn die Phagozyten und Makrophagen des Immunsystems den Tumor erreichen, greifen sie dort nicht nur die Krebszellen an, sondern leiten auch Informationzellen an die T-Zellen des Immunsystems weiter, die sich dann ebenfalls auf die Bekämpfung der Krebszellen konzentrieren. Außerdem speichern die T-Zellen die Krebszellen sozusagen in ihrem Zellgedächtnis, sodass sie diese bei einem Wiederauftreten des Tumors frühzeitig erkennen können. Die T-Zellen wirken so wie eine individualisierte Krebs-Impfung.

In Versuchen mit Mäusen gelang es, durch die Nanopartikel eine Reduktion der Tumorgröße um 70 – 80 Prozent zu erreichen. Als die Forscher Monate später Krebszellen in das System der Mäuse induzierten, zeigten diese Immunreaktionen gegen die Zellen.

Potentiell großer Fortschritt bei der Krebstherapie

Der Einsatz von T-Zellen gegen Krebs wird in letzter Zeit immer stärker verfolgt. Bisher war es aber nötig, für die entsprechende Immunotherapie die T-Zellen aus dem Körper des Patienten zu entfernen, zu modifizieren und wieder in den Patienten zu injizieren. Die Methode der Mayo Clinic umgeht diesen umständlichen und teuren Schritt.

„Our study represents a novel concept of designing nanomedicine that can actively interact with the immune cells in our body and modulate their functions to treat human diseases. It builds on recent developments in cancer immunotherapy, which have been successful in treating some types of tumors; however, most immunotherapy developed so far does not harness the power of the entire immune system. We’ve developed a new platform that reaches tumor cells and also recruits abundant clean-up cells for a fully potent immune response“, so Betty Y.S. Kim, eine Neurochirurgin, die an der Studie beteiligt war.

Auch wenn sich die Studie auf Brustkrebs fokussierte, kann die Methode theoretisch auch für andere Krebsarten angepasst werden. Im nächsten Schritt wollen die Forscher untersuchen, wie sie mit den Nanopartikeln möglichst effektiv verhindern können, dass sich ein Tumor im Körper ausbreitet, also metastasiert.

„In this proof-of-concept study, we were astounded to find that the animals treated with these nanoparticles showed a lasting anti-cancer effect … (with) our custom-designed nanomaterials … prompting the body to create its own memory system to minimize tumor recurrence. These nanomedicines can be expanded to target different types of cancer and other human diseases, including neurovascular and neurodegenerative disorders“, so Kim weiter.

Sollte der Ansatz der Mayo Clinic sich auch in klinischen Studien beweisen, wäre dies ein großer Schritt nach vorne bei der Behandlung von Krebserkrankungen.

via Mayo Clinic

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