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Neue Chemotherapie-Lichttechnik entdeckt
Forscher haben erfolgreich eine neue Technik entwickelt, die Licht nutzt, um Chemotherapeutika in spezifischen Zellen zu aktivieren und so die Wirksamkeit von Krebstherapien zu erhöhen. Das Team beschreibt seine Ergebnisse in der Zeitschrift Zelle.
Krebszellen können jetzt gezielt durch Licht gezielt werden.
Bildnachweis: Malgorzata Borowiak, LMU München
Die Forschung wurde gemeinsam von Oliver Thorn-Seshold, PhD, und Prof. Dirk Trauner, beide von der Ludwig-Maximilians-Universität, München, entwickelt. Sie versuchten, das Problem der schwerwiegenden Nebenwirkungen zu lösen, die von einigen Benutzern weit verschriebener chemotherapeutischer Arzneimittel erfahren wurden.
Gegenwärtig werden über 100 Krebsarten identifiziert, die jeweils nach der betroffenen Zelle klassifiziert sind. Unterschiedliche Krebsarten verhalten sich sehr selten ähnlich, daher die große Herausforderung für Patienten und medizinisches Fachpersonal, die beste Behandlung zu finden.
Traditionell zielen Chemotherapie-Medikamente nicht spezifisch auf Krebszellen ab und überschneiden sich so mit der Funktion normaler Zellen, was schwere Nebenwirkungen wie Herz- und Nervenschäden verursacht. Aufgrund dieses Risikos kann die Behandlung nur in relativ niedrigen Dosen verabreicht werden und bietet nicht den besten therapeutischen Nutzen.
Um diese Herausforderung zu bewältigen, entwickelten die Wissenschaftler eine Methode zur optischen Kontrolle von Mikrotubuli-Inhibitoren, die sich derzeit in klinischen Studien befinden. Inhibitoren stören die Funktion von Mikrotubuli, Komponenten des Zellskeletts, die eine Schlüsselrolle bei der Zellproliferation, Migration und dem Überleben spielen.
Die Forscher identifizierten ein festes strukturelles Element, das für die biologische Aktivität eines Medikaments erforderlich ist, und ersetzten dieses Element durch ein flexibles Gelenk, das als Reaktion auf blaues Licht auf oder zu schwingen kann.Prof. Trauner beschreibt den Vorteil der Technik:
"Das Ergebnis ist, dass unsere Verbindungen die starken Antikrebswirkungen vorhandener Mikrotubuli-Inhibitoren beibehält, aber den Vorteil einer gewebespezifischen Lokalisierung hinzufügt."
Die modifizierten Verbindungen, die als "Photostatine" bezeichnet werden, hemmen wirksam die Proliferation und das Überleben von Zellen, auf die Licht gerichtet ist, benachbarte Zellen sind jedoch nicht betroffen. Diese Technik kann mehrfach eingesetzt werden und eignet sich somit für Langzeitanwendungen in Klinik und Labor.
Die neue Entwicklung öffnet auch die Tür für weitere Forschung, weil die Technik auf eine kritische Mikrotubuli-Untereinheit abzielt, die sich in den Zellen aller Pflanzen und Tiere befindet. Diese Methode kann angepasst werden, um eine breite Palette von Organismen oder Prozessen oder sogar möglicherweise eine breite Palette von Krankheiten beim Menschen zu untersuchen oder zu behandeln.
Wirklich therapeutisch
Dr. Thorn-Seshold hofft, dass die Beseitigung unerwünschter Nebenwirkungen sicherstellt, "dass die neuen Wirkstoffe in der Medizin in wirklich Tumortherapeutischen Dosierungen eingesetzt werden können, wodurch eine viel effektivere Therapie als bisher möglich erreicht wird."
In zukünftigen klinischen Studien hoffen die Wissenschaftler, dass die Technik eine Reihe von Bedingungen behandeln kann. Augenkrebspatienten können in blau getönten Gläsern und Hautkrebs mit einem lichtdurchlässigen Verband behandelt werden. Ein implantierbares Netzwerk von winzigen LEDs, die alle paar Minuten blinken, um den chemotherapeutischen Effekt aufrechtzuerhalten, kann für innere Tumore verwendet werden.
Dr. Thorn-Seshold hofft, dass die Ergebnisse ein wichtiger Schritt in der Entwicklung der Krebsbehandlung sein werden, sagte er:
"Das Feld der Photopharmakologie ist sehr jung, so dass es einige Zeit dauern kann, bis die Pharmaindustrie den Wert von Verbindungen erkennt. Wenn unsere laufenden Studien erfolgreich sind, werden wir eine überzeugende Idee für die weitere präklinische Entwicklung haben, der wir uns verpflichtet fühlen so weit wie möglich in die richtige Therapie zu kommen. "
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