Nanopartikel für optimierte Krebstherapie

Ein Tumor unter dem Fluoreszenzmikroskop: Das Gewebe dieses Bauchspeicheldrüsentumors in einer Maus leuchtet grün, die Nanopartikel orange.
(c) Myrto Ischyropoulou / Max-Planck-Institut für Multidisziplinäre Naturwissenschaften

Forschende aus Göttingen und Karlsruhe haben einen neuen Behandlungsansatz für die Therapie von Bauchspeicheldrüsenkrebs entwickelt. Die innovative Methode verspricht, die Krankheit künftig gezielter und mit weniger Nebenwirkungen behandeln zu können. Die Therapie soll nun so schnell wie möglich für die klinische Anwendung optimiert werden.

Bauchspeicheldrüsenkrebs, auch als Pankreaskarzinom bekannt, ist eine der tödlichsten Krebsarten des Menschen. Er ist die vierthäufigste Ursache für krebsbedingte Todesfälle in der westlichen Welt. Die frühen Stadien der Krankheit verlaufen oft ohne Symptome, die Diagnose erfolgt daher meist erst sehr spät. Ein weiteres Problem: Vor allem fortgeschrittene Tumore – und deren Metastasen – lassen sich nicht mehr vollständig entfernen. Chemotherapien wiederum greifen nicht nur die Tumorzellen, sondern auch gesunde Zellen im ganzen Körper an. Innovative Nanopartikel könnten ein neuer Ansatz sein, den Krebs gezielter zu therapieren.

Ein interdisziplinäres Forschungsteam vom Max-Planck-Institut (MPI) für Multidisziplinäre Naturwissenschaften, der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) und dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben eine Methode entwickelt, die verspricht, Pankreaskarzinome zielgenau und mit weniger Nebenwirkungen als bei gängigen Krebstherapien zu behandeln. Mit sogenannten Nanopartikeln transportierten sie den Wirkstoff Gemcitabin in großen Mengen direkt in den Tumor.

Nebenwirkungen verringern

„Das Medikament in hohen Konzentrationen mithilfe der Nanopartikel gezielt in die Tumorzellen einzubringen, erhöht die Wirksamkeit und verschont gesunde Zellen. Dies kann die starken Nebenwirkungen, die bei Gemcitabin auftreten, vermindern“, erklärt Myrto Ischyropoulou, Erstautorin der kürzlich im Fachjournal Advanced Materials erschienen Studie. „Zurzeit verabreicht man Patient*innen den freien Wirkstoff. Der verteilt sich im ganzen Körper und kann in allen Körperregionen zu toxischen Effekten führen. Die Nanopartikel setzen den Wirkstoff dagegen vorwiegend im Tumor frei.“ Joanna Napp, tätig an der UMG, ergänzt: „Mittels bildgebender Verfahren konnten wir im Mausmodell bereits nachweisen, dass sich die Nanopartikel vermehrt an den Tumoren anreichern.“

Wirkungsvoller Therapieansatz

Mit dem Verabreichen von Nanopartikeln lassen sich zudem Resistenzmechanismen im Tumor umgehen. „Freies Gemcitabin wird oft sehr früh vom Tumor nicht mehr aufgenommen und ist dort somit weitgehend wirkungslos. Es führt aber dennoch zu erheblichen Nebenwirkungen, beispielsweise in Leber und Niere“, erklärt Claus Feldmann vom KIT. „Durch einen anderen Aufnahmemechanismus in Tumorzellen, könnten unsere Nanopartikel hier ein sehr wirkungsvoller neuer Therapieansatz sein.“

Der Forschungserfolg sei ein exzellentes Beispiel für eine gelungene interdisziplinäre Zusammenarbeit, so Frauke Alves, Gruppenleiterin am MPI und der UMG. „Von der Idee über die Entwicklung der neuen Nanopartikel bis hin zum präklinischen Erproben haben Chemiker*innen, Biolog*innen, Pharamzeut*innen und Mediziner*innen Hand in Hand gearbeitet.“ Mit einer Ausgründung arbeiten die Wissenschaftler*innen nun daran, ihre neuen Nanopartikel so schnell wie möglich aus der Testphase in die klinische Anwendung zu bringen.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Frauke Alves
Forschungsgruppenleiterin am Max-Planck-Institut für Multidisziplinäre Naturwissenschaften und an der Universitätsmedizin Göttingen
Tel. +49 551 201-31655
E-Mail: falves@gwdg.de

Originalpublikation:

Ischyropoulou, M.; Sabljo, K.; Schneider, L.; Niemeyer, C. M.; Napp, J.; Feldmann, C.; & Alves, F.: High-load Gemcitabine inorganic-organic hybrid nanoparticles as image-guided tumor-selective drug-delivery system to treat pancreatic cancer, Advanced Materials, 16. August 2023.
https://doi.org/10.1002/adma.202305151

Weitere Informationen:

https://www.mpinat.mpg.de/4551266/pr_2320 – Original-Pressemitteilung
https://www.mpinat.mpg.de/de/alves – Die Webseite der Forschungsgruppe Translationale molekulare Bildgebung von Frauke Alves am Max-Planck-Institut für Multidisziplinäre Naturwissenschaften, Göttingen

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Max-Planck-Institut für Multidisziplinäre Naturwissenschaften

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