Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Tumoren gezielt attackieren

09.10.2012
Selektive Tumorbehandlung: â-Galaktosidase setzt Wirkstoff aus Prodrugs frei

Eine der größten Herausforderungen der Chemotherapie liegt darin, dass Krebszellen zwar wirksam abgetötet werden sollen, gesundes Gewebe dabei aber geschont werden soll.


Ein neuartiger Ansatz verspricht in der Tumortherapie zukünftig eine selektivere und damit verträglichere Behandlung von Krebspatienten.

(c) Wiley-VCH

In der Zeitschrift Angewandte Chemie stellen französische Forscher nun ein neues Konzept vor. Dabei wird der Wirkstoff durch das Enzym ?-Galaktosidase aus einer inaktiven Vorstufe, einem so genannten Prodrug, freigesetzt, das nur von Tumorzellen aufgenommen werden kann.

Inzwischen ist eine ganze Reihe von tumorspezifischen Markern bekannt, Rezeptoren, die in der Zellmembran von Tumorzellen gehäuft auftreten, auf der Oberfläche gesunder Zellen aber gar nicht oder nur in deutlich geringerer Konzentration vorhanden sind. Bisher wurden meist gegen sie gerichtete Antikörper verwendet, um Wirkstoffe selektiv zu Tumorzellen zu lotsen. Nachteile sind nicht nur die hohen Kosten und die aufwändige Entwicklung und Herstellung, sondern auch das damit verbundene Risiko von unerwünschten Immunantworten.

Das Team um Sébastien Papot von der Universität Poitiers hat jetzt einen einfacheren Ansatz entwickelt, der ohne Antikörper auskommt. Er basiert auf einem Prodrug aus vier Teilen: dem eigentlichen zytotoxischen Wirkstoff, einem Liganden, der einen der tumorspezifischen Rezeptoren erkennt, einem "Auslöser" für die Freisetzung und einem Verbindungsstück, das alle Teile zusammenhält.

Im ersten Schritt bindet der Ligand an den tumorspezifischen Rezeptor auf der Oberfläche einer Tumorzelle. Die Tumorzelle stülpt daraufhin die Zellmembran an dieser Stelle nach innen, bis ein Bläschen entsteht, in dem sich Rezeptor und Prodrug befinden, und holt dieses ins Zellinnere (Rezeptor-vermittelte Endozytose). Diese Bläschen fusionieren dann mit so genannten Lysosomen, Zellorganellen, die unter anderem das Enzym ?-Galaktosidase enthalten. Dieses Enzym spaltet Galaktose von Mehrfachzuckern (Polysacchariden) ab. Der Auslöser-Teil des Prodrug ist ein solcher Galaktose-Baustein. Sobald das Enzym ihn abspaltet, kommt es innerhalb des Verbindungsstücks zu einem spontanen Zerfall, bei dem der Wirkstoff freigesetzt und damit aktiviert wird. Der Wirkstoff inhibiert die Zellteilung der Tumorzelle und tötet sie auf diese Weise.

Außerdem gelangt der Wirkstoff aber auch aus der eigentlichen Tumorzelle heraus und wird von direkt benachbarten Zellen aufgenommen, auch wenn diese den tumorspezifischen Rezeptor gar nicht in ihrer Membran haben, und tötet sie ebenfalls ab. Das ist sinnvoll, denn Tumoren bestehen oft aus verschiedenen Zelltypen, die nicht alle den entsprechenden Rezeptor aufweisen müssen. Weiter entfernte gesunde Zellen werden dagegen nicht beeinträchtigt. Das Prodrug können sie ohne den speziellen Rezeptor nicht aufnehmen.

In ersten Tierversuchen zeigte sich ein Prodrug auf dieser Basis sehr wirksam. Die Tumoren schrumpften bei Behandlung mit dem Prodrug, während sich die Verabreichung des freien Zytostatikums als wenig wirksam erwies.

Angewandte Chemie: Presseinfo 39/2012

Autor: Sébastien Papot, Université de Poitiers (France), http://sfa.univ-poitiers.fr/m-papot-sebastien-172621.kjsp?RH=1268304565657

Angewandte Chemie, Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201204935

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht CHP1-Mutation verursacht zerebelläre Ataxie
23.01.2018 | Uniklinik Köln

nachricht Lebensrettende Mikrobläschen
23.01.2018 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Optisches Nanoskop ermöglicht Abbildung von Quantenpunkten

Physiker haben eine lichtmikroskopische Technik entwickelt, mit der sich Atome auf der Nanoskala abbilden lassen. Das neue Verfahren ermöglicht insbesondere, Quantenpunkte in einem Halbleiter-Chip bildlich darzustellen. Dies berichten die Wissenschaftler des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel zusammen mit Kollegen der Universität Bochum in «Nature Photonics».

Mikroskope machen Strukturen sichtbar, die dem menschlichen Auge sonst verborgen blieben. Einzelne Moleküle und Atome, die nur Bruchteile eines Nanometers...

Im Focus: Optical Nanoscope Allows Imaging of Quantum Dots

Physicists have developed a technique based on optical microscopy that can be used to create images of atoms on the nanoscale. In particular, the new method allows the imaging of quantum dots in a semiconductor chip. Together with colleagues from the University of Bochum, scientists from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute reported the findings in the journal Nature Photonics.

Microscopes allow us to see structures that are otherwise invisible to the human eye. However, conventional optical microscopes cannot be used to image...

Im Focus: Vollmond-Dreierlei am 31. Januar 2018

Am 31. Januar 2018 fallen zum ersten Mal seit dem 30. Dezember 1982 "Supermond" (ein Vollmond in Erdnähe), "Blutmond" (eine totale Mondfinsternis) und "Blue Moon" (ein zweiter Vollmond im Kalendermonat) zusammen - Beobachter im deutschen Sprachraum verpassen allerdings die sichtbaren Phasen der Mondfinsternis.

Nach den letzten drei Vollmonden am 4. November 2017, 3. Dezember 2017 und 2. Januar 2018 ist auch der bevorstehende Vollmond am 31. Januar 2018 ein...

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

Veranstaltungen

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

23.01.2018 | Veranstaltungen

Gemeinsam innovativ werden

23.01.2018 | Veranstaltungen

Leichtbau zu Ende gedacht – Herausforderung Recycling

23.01.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Lebensrettende Mikrobläschen

23.01.2018 | Biowissenschaften Chemie

3D-Druck von Metallen: Neue Legierung ermöglicht Druck von sicheren Stahl-Produkten

23.01.2018 | Maschinenbau

CHP1-Mutation verursacht zerebelläre Ataxie

23.01.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics