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Weniger Nebenwirkungen

Platin-Nanopartikel helfen selektiv gegen Leberkrebs

Platin-Nanopartikel könnten bisher eingesetzte molekularbiologische Medikamente in der Krebsbehandlung ersetzen, da sie geringe Nebenwirkungen auslösen.

Zürich (Schweiz). In der Krebsbehandlung werden derzeit neben klassischen Chemotherapeutika vor allem molekularbiologische Medikamente eingesetzt, die zielgerichteter gegen die den Krebs wirken und so weniger belastend für den Patienten seien sollen. Dazu gehören unteranderem Platin-Zytostatika, die Krebszellen angreifen aber auch gesundes Gewebe schädigen und so teils starke Nebenwirkungen auslösen. Wissenschaftler der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) haben nun im Fachmagazin Angewandte Chemie einen Ansatz veröffentlicht, der eine selektivere Behandlung von Krebszellen mit Platin-Zytostatika ermöglichen soll.

Herkömmliche Platin-Zytostatika enthalten Platin(II), die oxidierte Form des Edelmetalls, die als Zellgift im Körper wirkt. Platin(0), die nicht oxidiert Form, ist für die Zellen deutlich weniger giftig, konnte aber bisher nicht in der Krebsbehandlung eingesetzt werden.

Platin-Nanopartikel oxidieren in den Krebszellen

Wissenschaftler der ETH haben deshalb nach einer Möglichkeit gesucht, Platin(0) in die Zellen zu bringen und es erst im Wirkungsort zu Platin(II) oxidieren zu lassen, um so die Nebenwirkungen der Behandlung deutlich zu reduzieren. Sie nutzen dafür Nanopartikel aus Platin(0), die mit einem Peptid, also einer organischer Verbindung, stabilisiert werden. Aus einer bereits vorhandenen Bibliothek mit tausenden Peptiden konnten die Forscher ein Peptid identifizieren, das es ermöglicht nur 2,5 Nanometer große Platin-Nanopartikeln zu erzeugen, die über mehrere Jahre nicht zerfallen.

Versuche mit Zellkulturen erfolgreich

Bei Laborversuchen mit Zellkulturen zeigte sich, dass die Platin-Nanopartikel tatsächlich von den Zellen aufgenommen werden und dass das Platin(0) aufgrund des spezifischen Milieu von Leberkrebszellen dort zu zytotoxischen Platin(II) oxidiert. Bei zehn menschlichen Zelltypen, die ebenfalls mit dem Platin(0)-Nanopartikel behandelt wurden, zeigte sich dass die Toxizität sehr selektiv wirkt und fast ausschließlich in den Krebszellen auftritt, während in den menschlichen Zellen wie gewünscht die Oxidation kaum stattfindet. 

Im Vergleich zu Sorafenib, dem Medikament das aktuell am häufigsten gegen Lebertumore eingesetzt wird, wirken die Nanopartikel gleich toxisch gegen die Krebszellen, verursachen aber bei den Zellkulturen mit menschlichen Zellen deutlich geringere Nebenwirkungen. Mithilfe der Massenspektrometrie wurde außerdem der Platin-Anteil in den Zellen und deren Zellkernen untersucht. Ein Vergleich zeigte, dass der Gehalt in den Zellkernen der Leberkrebszellen dabei deutlich höher war als bei anderen Krebsarten wie den zum Beispiel ebenfalls untersuchten Darmkrebszellen.

Helma Wennemers, Professorin am Laboratorium für Organische Chemie der ETH erklärt, dass „es noch ein sehr weiter und ungewisser Weg zu einem Medikament ist, doch das es ein neuer Ansatz ist, die Selektivität von Arzneistoffen für bestimmte Krebsarten zu verbessern – durch einen selektiven Aktivierungsprozess, der spezifisch für einen Zelltyp ist.“ Die chemischen Eigenschaften sollen nun in weiteren Studien untersucht werden, um die biologischen Effekte genauer einschätzen zu können. Klinische Studien mit menschlichen Probanden sind bisher noch nicht terminiert, da die Forschung in diesem Bereich noch am Anfang steht.

Angewandte Chemie International Edition, doi: 10.1002/anie.201813149

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