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 Wie Reize auf dem Weg ins Bewusstsein versickern
22.09.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lebendiges Gewebe aus dem Drucker
22.09.2017 | Universitätsklinikum Freiburg

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: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie