Graphen zeigt ein antikanzerogenes Potential

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass das Nanomaterial Graphen Krebsstammzellen angreifen und neutralisieren kann und für gesunde Zellen nicht toxisch ist. Dies deutet darauf hin, dass es potenziell eine Reihe von Krebsarten mit weniger Nebenwirkungen behandeln kann als viele aktuelle Behandlungen.
Graphen unterbricht Signale auf der Membran der Krebsstammzellen.
Bildnachweis: K. Novoselov / Universität Manchester

Krebsstammzellen sind Vorläuferzellen, die sich selbst erneuern und zu Krebszellen differenzieren und Tumore bilden können. Konventionelle Behandlungen wie Chemotherapie und Strahlentherapie, die den Großteil der Krebszellen vernichten, töten nicht immer Krebsstammzellen - ein Rückstand kann überleben und wachsen.

Restkrebsstammzellen treiben das Wiederauftreten von Tumoren und die Metastasierung - wo sich Krebs auf andere Teile des Körpers ausbreitet. Die Metastasierung ist für 90% der Krebstodesfälle verantwortlich. Jede Behandlung, die dies verhindert, wird einen großen Unterschied für das Überleben der Patienten darstellen.

Es wird auch angenommen, dass Krebsstammzellen die Arzneimittelresistenz vorantreiben, was ein signifikantes Problem für die wirksame Behandlung von Krebs darstellt.

Eine neue Studie legt nahe, dass Graphen - ein Nanomaterial aus extrem dünnen, nur einatomigen Kohlenstoffflocken - bei der Eliminierung von Krebsstammzellen wirksam sein könnte.

Berichterstattung im Journal OncotargetEin Team der University of Manchester in Großbritannien unter der Leitung von Michael Lisanti, Professor am Manchester Institute of Cancer Sciences, beschreibt, wie Graphenoxid - eine modifizierte Version von Graphen - gezielt Krebsstammzellen bei einer Reihe von Krebsarten angreift.

Die Forscher schlagen vor, dass ihre Ergebnisse die Möglichkeit eröffnen, Graphen mit bestehenden Behandlungen zu verwenden, nicht nur um Tumore zu schrumpfen, sondern auch, Rezidive und Metastasen zu verhindern.

Graphenoxid-Flakes verhinderten, dass Tumor-Stammzellen Tumorkugeln bildeten

Das Team interessierte sich für Graphen - in Form von Graphenoxid -, weil es Potenzial als Träger für die Wirkstoffabgabe gezeigt hat. Das Material ist in Wasser stabil und bindet sich leicht an Zelloberflächen an.

Dr. Aravind Vijayaraghavan von der School of Materials und dem National Graphene Institute in Manchester ist jedoch überrascht, dass es sich bei dem Graphenoxid selbst um ein wirksames Krebsmedikament handelt. Er erklärt:

"Krebsstammzellen differenzieren sich zu einer kleinen Masse von Zellen, die als Tumor-Sphäre bekannt ist. Wir haben gesehen, dass die Graphenoxid-Flocken verhindert haben, dass CSCs [Krebsstammzellen] diese bilden, und zwangen sie stattdessen, sich in nicht-krebsartige Stammzellen zu differenzieren."

Während er und seine Kollegen hoffen, dass diese ersten Ergebnisse zu neuen Krebstherapien führen werden, warnen sie davor, dass noch viel zu tun sei, bevor Graphen für klinische Studien mit Krebspatienten bereit ist.

Graphen war wirksam gegen sechs verschiedene Krebsarten

Für die Studie testete das Team eine Reihe von Graphenoxidformulierungen verschiedener Flockengrößen auf Krebsstammzellen von sechs Krebsarten: Brust, Bauchspeicheldrüse, Lunge, Gehirn, Eierstock und Prostata.

Sie verwendeten eine Methode, die häufig verwendet wird, um Krebsstammzellen zu testen, die Tumor-Kugel-Test oder -Test genannt wird. Im Test entwickelt sich aus einer einzigen Krebsstammzelle eine Tumorkugel - eine feste kugelförmige, verschmolzene Zellmasse. Tumorkugeln aus Krebsstammzellen sind leicht von Klumpen anderer Zellarten zu unterscheiden.

Die Forscher fanden heraus, dass die Graphenoxid-Flocken verhindert haben, dass Krebsstammzellen bei allen sechs Krebsarten Tumorbereiche bilden, was darauf hindeutet, dass die Methode für eine große Bandbreite von Krebsarten funktionieren könnte.

Weitere Untersuchungen zeigten, dass Graphenoxid Krebszellen daran hindert, Tumorkügelchen zu bilden, indem es mehrere wichtige Signalwege auf den Oberflächen der Zellen hemmt.

Das Team legt nahe, dass die Ergebnisse zeigen, dass Graphen potenziell in der Kombinationstherapie eingesetzt werden kann, was dazu beiträgt, die Ergebnisse konventioneller Behandlungen zu steigern. Co-Autorin Dr. Federica Sotgia, ebenfalls vom Manchester Institute of Cancer Sciences, kommt zu folgendem Schluss:

"Diese Ergebnisse zeigen, dass Graphenoxid möglicherweise als Spülung oder Spülung während der Operation verwendet werden kann, um CSCs zu beseitigen oder als Medikament für CSCs."

Die Studie baut auf den bahnbrechenden Arbeiten von zwei Physikern aus Manchester auf - Andre Geim und Kostya Novoselov -, die 2004 den Nobelpreis für Physik erhielten, nachdem sie Graphen erfolgreich aus Graphit isoliert hatten.

Inzwischen, Medizinische Nachrichten heute Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...3/index.html Vor kurzem erfuhr eine andere Studie, dass ein Team gezeigt hat, dass Kamelantikörper Krebszellen direkt in Tumorzellen transportieren können Die Ergebnisse lassen hoffen, wirksame Gentherapien zu entwickeln, die auf bestimmte Zelltypen abzielen.

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