Radiowellen machen Nanoröhrchen zu Hitzebomben im Tumor

Krebszellen sollen in Zukunft von innen zerstört werden, wenn es nach den Vorstellungen der Wissenschaftler geht. Einem Forscherteam um Steven Curley vom MD Anderson Cancer Center an der University of Texas in Houston ist es gelungen mit Hilfe von Kohlenstoff-Nanoröhrchen Krebszellen gezielt zu zerstören.

Mit Radiofrequenzwellen erhitzten sich die Nanoröhrchen so stark, dass sie die Krebszellen vernichteten. Der Versuch an Lebertumorzellen von Hasen ist erfolgreich gelungen, berichtet das Wissenschaftsmagazin Nature in seiner Online-Ausgabe. In Zellkulturen gelang der Versuch bereits vorher. Nun war es das erste Mal, dass es in Tumoren von lebenden Tieren getestet wurde.

In ersten Versuchen erwiesen sich die Kohlenstoff-Nanoröhrchen als zuverlässig, da sie auf Infrarot-Bestrahlung reagierten. Im menschlichen Gewebe verursacht die Infrarot-Bestrahlung keine Schäden. Der bisher größte Nachteil dieser Behandlung war, dass die Infrarot-Bestrahlung nur etwa vier Zentimenter tief ins Gewebe eindringt. Dadurch konnten tieferliegende Tumore so nicht bestrahlt und behandelt werden. „Das ist bei den Radiowellen anders“, erklärt Curley. Sie können den menschlichen Körper problemlos passieren. Die wissenschaftliche Arbeit der Forscher wurde vom inzwischen verstorbenen Nobelpreisträger Richard Smalley begonnen.

Die Forscher injizierten eine Lösung von Kohlenstoff-Nanoröhrchen in den Lebertumor des Hasen. Und bestrahlten die Stelle anschließend für zwei Minuten. Die Bestrahlung tötete die Krebszellen mit den Nanoröhrchen und richtete an den nebenliegenden gesunden Zellen nur sehr kleine Schäden hervor. „Die Arbeit ist verblüffend“, meint der Wissenschaftler Hongjie Dai von der Stanford Universität in Palo Alto. Dai arbeitet mit Infrarot-Bestrahlungen und Nanoröhrchen in Mäusen. „Wenn die nun gefundene Methode effektiv ist, wäre sie besser als jene mit dem Infrarot-Licht“, so der Forscher. Ein Nachteil sei allerdings, dass sich die Nanoröhrchen schon nach kurzer Bestrahlung durch die Radiofrequenzwellen sehr heiß werden. In Versuchen in wässriger Lösung erreichten sie schon nach 25 Sekunden Bestrahlung eine Temperatur von 45 Grad Celsius.

In drei bis vier Jahren strebt Curley klinische Tests des Systems an. „Ein Teil der Herausforderung ist es, die zwei bis drei Millimeter „Zerstörungszone“ um die Nanoröhrchen zu verringern. Eine weitere Chance sieht der Forscher darin, Nanopartikel zu entwickeln, die die kanzerogenen Zellen selbst finden, ohne sie zuerst in den Tumor zu injizieren. Dazu müssten Zielmoleküle an der Außenseite der Röhrchen angebracht sein, die die kanzerogenen Zellen selbst finden, ehe die Bestrahlung erfolgt. „Das würde bedeuten, dass die Nanopartikel die Krebszellen selektiv infiltrieren, ehe die Radiostrahlen abgegeben werden“, so Curly. Sein Team arbeite daran.

Weltweit forschen Wissenschaftler fieberhaft daran, eine Methode der Strahlentherapie zu finden, die Krebszellen gezielt zerstört und die anderen, gesunden Zellen verschont. Ein Weg könnte sein, ein Material zu finden, das auf die Frequenz der Bestrahlung reagiert, den Rest des Körpers allerdings unbeschadet lässt.