Forscher gehen mit Nano-Partikeln gegen Krebs vor

HAIFA (inn) – Ein Team des Technologischen Institutes für Israel (Technion) mit Sitz in Haifa hat Nanopartikel entwickelt, die das Wachstum aggressiver Brusttumore verlangsamten. Das Besondere: Eine darauf aufbauende Therapie würde ganz auf den Einsatz von Chemotherapie, Antikörpern oder anderen Medikamenten verzichten.

Die israelischen Forscher Ofri Visenblit, Rawan Mhadschne und Assaf Singer präsentieren den Paradigmenwechsel in der Krebstherapie. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift „ACS Nano“.

Dreifach negativer Brustkrebs (TNBC) ist eine besonders aggressive und schwer zu behandelnde Form von Brustkrebs, da herkömmliche zielgerichtete Hormontherapien hier nicht wirken. Die meisten bisherigen Behandlungsansätze konzentrieren sich darauf, die Tumorzellen direkt durch Medikamente zu zerstören. Dabei wird jedoch die sogenannte Tumormikroumgebung (TME) oft vernachlässigt.

Eine Schlüsselrolle in dieser Umgebung spielen tumorassoziierte Makrophagen (TAMs). Diese Immunzellen werden vom Tumor quasi „umprogrammiert“, sodass sie das Gegenteil ihrer eigentlichen Aufgabe tun: Sie fördern das Tumorwachstum, begünstigen die Bildung von Metastasen und unterdrücken die körpereigene Immunabwehr, sodass der Krebs ungestört wachsen kann. Eine hohe Dichte an TAMs in einem Tumor ist klinisch fast immer mit einer sehr schlechten Prognose für die Patientin verbunden.

Nanopartikel geben sich als Makrophagen aus

Um das Problem der tumorfördernden Makrophagen zu lösen, hat das israelische Forschungsteam sogenannte MPsomes entwickelt. Dies sind biomimetische (die Natur nachahmende) Nanopartikel. Das Wegweisende an diesem Ansatz ist, dass diese Partikel vollständig wirkstofffrei sind. Sie transportieren keine giftige Chemotherapie und keine externen Wirkstoffe.

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Bei der Herstellung bauen die Forscher die Zellmembranproteine von echten Makrophagen in die Hülle der MPsomes ein. Durch die eingebauten Proteine sehen die MPsomes für den Körper aus wie echte Makrophagen und besitzen dieselben Oberflächenmarker.

Wenn der Tumor Signale aussendet, um echte Makrophagen aus der Blutbahn anzulocken, reagieren die Blutgefäße in der Nähe des Tumors, indem sie entzündlich werden und Andockstellen für Immunzellen bilden. Die injizierten MPsomes wandern gezielt dorthin und belegen diese Andockstellen. Sie blockieren gewissermaßen die „Parkplätze“ an den Blutgefäßen. Dadurch wird verhindert, dass echte, tumorfördernde Makrophagen in den Tumor einwandern können.

Im Labor und im lebenden Organismus

Das Team testete die MPsomes sowohl in vitro (im Labor) als auch in vivo (im Mausmodell). Im lebenden Organismus führte die systemische Verabreichung der MPsomes zu einer signifikanten Verringerung der TAM-Population innerhalb der Tumore. Gegenüber der israelischen Nachrichtenagentur „The Press Service of Israel“ (TPS-IL) sagte Singer, zukünftige klinische Studien am Menschen seien nötig, bevor der Ansatz für einen medizinischen Einsatz in Betracht gezogen werden könnte. „Das ist mein Traum. Der voraussichtliche Zeitrahmen beträgt mindestens acht Jahre.“

Singer fügte hinzu: „Soweit ich weiß, sind wir die Ersten, die nachgewiesen haben, dass sich leere Partikel – also Partikel ohne Wirkstoff – auf diese Weise verhalten können.“

Die Basis der Partikel bestehe größtenteils aus Materialien, die von der US-Arzneimittelbehörde FDA als „allgemein als sicher“ (GRAS) eingestuft sind – eine Klassifizierung, die bei der künftigen Entwicklung von Nutzen sein könnte, sollte die Technologie bis zur Erprobung am Menschen voranschreiten. Ein weiterer potenzieller Vorteil liegt in der Herstellung: Nach Angaben des Technion können mit dem von den Forschern entwickelten Verfahren etwa 1,2 Liter pro Stunde produziert werden.