Nano-Terminators transportieren Gift direkt in die Krebszellen
Mit winzigen Partikeln aus flüssigen Metallen lassen sich Tumore zerstören, ohne gesundes Gewebe zu schädigen. Tests an Mäusen hatten durchschlagenden Erfolg. Jetzt sollen Versuche mit größeren Tieren beginnen, ehe Menschen in klinischen Studien behandelt werden.
Bei Chemotherapien werden nicht nur Krebszellen getötet auch gesundes Gewebe wird beschädigt. US-Forscher haben jetzt winzige Partikel aus flüssigem Metall zur Bekämpfung von Tumoren eingesetzt, die nur das kranke Gewebe killen.
Foto: Friso Gentsch/dpa
Nano-Terminators nennen US-Forscher winzige Partikel aus flüssigem Metall, die sie zur Bekämpfung von Tumoren einsetzen. An Mäusen haben sie sie bereits erfolgreich getestet. Die winzigen Partikel töteten die Krebszellen nachhaltig ab, ohne, wie es bei Bestrahlungen und Chemotherapien passiert ist, gesundes Gewebe zu zerstören.
Ultraschall erzeugt Nanopartikel
Die Wissenschaftler der North Carolina State University und der University of North Carolina in Chapel Hill nutzen eine Legierung aus Indium und Gallium, die bei Zimmertemperatur flüssig ist. Normalerweise wird dieses Material, das optisch Quecksilber ähnelt und vor allem von der international tätigen Indium Corporation hergestellt wird, für Spezialschalter und Thermostate sowie als Wärmeübertragungsmittel genutzt.
Links ist eine schematische Darstellung der krebsbekämpfenden Nanopartikel zu sehen. Das Chemotherapeutikum Doxorubicin ist in Rot abgebildet. Die rechte Aufnahme zeigt die Nanopartikel durch ein Elektronenmikroskop fotografiert.
Quelle: Yue Lu/North Carolina State University
Die US-Wissenschaftler zerstäuben das Material mit Hilfe von Ultraschall, sodass Partikel mit einem Durchmesser von etwa 100 Nanometern entstehen. Mit Liganden, das sind Moleküle oder Atome, die eine feste Verbindung eingehen, befestigen sie an den Nanoteilchen Doxorubicin, einen Wirkstoff, wie er bei Chemotherapien genutzt wird. Bei dieser Art der Behandlung werden nicht nur die Krebszellen zerstört, sondern auch umliegendes gesundes Gewebe geschädigt.
Körper baut das Flüssigmetall komplett ab
Diese Troika wird ins Blut gespritzt. Sie wandert durch den Körper, ohne irgendeinen Schaden anzurichten. Krebszellen empfangen sie jedoch mit offenen Armen, sodass sie dort ihre für diese Zellen tödliche Mission erfüllen können. „Der Fortschritt besteht darin, dass wir eine Transporttechnik für Anti-Krebs-Chemikalien haben, die deren Effektivität verbessert, den Ärzten hilft, den Tumor zu lokalisieren, leicht hergestellt werden kann und vom Körper nach getaner Arbeit restlos abgebaut werden“, sagt Zhen Gu, einer der Autoren, die die Forschungsarbeit am 2. Dezember in Nature Communications veröffentlicht haben.
Das Metall wirkt nämlich auch als Kontrastmittel bei Röntgenaufnahmen, mit denen der Behandlungsfortschritt kontrolliert wird. Das Flüssigmetall reagiert mit der sauren Umgebung innerhalb des Tumors. Dabei werden Gallium-Ionen frei, die die die Wirkung des Medikaments noch erhöhen.
Flüssige Metall-Legierung.
Quelle: Indium Corporation
Die Forscher beobachteten die behandelten Mäuse jeweils 90 Tage lang. In dieser Zeit baute der Organismus das Flüssigmetall vollständig ab. „Wir hoffen darauf, jetzt Versuche mit größeren Tieren machen zu dürfen, um klinische Tests vorzubereiten“, sagt Gu.
Forscher des Robert-Koch-Instituts arbeiten derweil an einer Impfung mit Killer-T-Zellen gegen Krebs. Auch hier verliefen Tests mit Mäusen erfolgreich.
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