Mit Bubbles gegen Krebs

4. Oktober 2007
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Diagnostik und Therapie in einem Aufwasch? Was beim Herzkatheter geht, funktioniert bei Tumoren erst recht. Synthetische Bläschen und Gold-Konstrukte aus Nano-Labors sorgen für klare Sicht im Ultraschall - und machen das entartete Gewebe anschließend gleich platt.

Wildes Geblubber in der Vene. Ein paar Biegungen weiter, direkt im Tumor, dann das große Wiedersehen: Tausende winziger Nano-Bubbles fließen zu größeren Bläschen zusammen. Plötzlich ertönt der Ultraschall. Die Party beginnt. Weil die Bläschen als Kontrastmittel wirken, kann der Arzt am Schallkopf sehr genau sehen, wo sie sich ansammeln und wie der Tumor aussieht. Ein weiterer, anders gearteter Schallimpuls, und aus den Bläschen ergießt sich tumortoxisches Doxorubicin ins Gewebe – genau dorthin, wo es auch hin soll.

Bubbles schlagen "Doxo pur"

Nano-Bubbles sind winzige Bläschen aus Polymeren, Kunststoffen also, die oft jenen ähneln, die Chirurgen auch als Nahtmaterial verwenden. Dass solche Bläschen eingesetzt werden können, um Chemotherapeutika zu einem Tumor zu bringen, ist nicht neu. Dass sie vor Ort mit Hilfe von Ultraschallimpulsen zum Platzen gebracht werden können, ist ebenfalls schon eine Weile bekannt. Doch eine einhundert Prozent gezielte Vororttherapie war bislang schwierig, weil es keine Möglichkeit gab, den Tumor während beziehungsweise unmittelbar vor der Nano-Therapie bildlich darzustellen. Das ändert sich gerade. Neue Nanoteilchen in Kombination mit modifizierten Ultraschallgeräten ermöglichen eine Bildgebung, ohne dass die Teilchen gleich auseinander fliegen. Der therapeutische Schallstoß, der das Chemotherapeutikum frei setzt, kann dann sehr viel gezielter erfolgen. Wie eine solch "duale" Nanomedizin praktisch funktionieren kann, haben Wissenschaftler von der Universität Utah jetzt an einem Mausmodell gezeigt. Sie berichten über diese Versuche in der Fachzeitschrift Journal of the National Cancer Institute: "Die Nano-Bubbles waren effektiver bei der Unterdrückung des Tumorwachstums als eine Doxorubicin-Therapie alleine", sagt Natalya Rapoport, die die Experimente geleitet hat.

Gold macht Druck…

Arbeiten wie diese gibt es aber keineswegs nur in US-amerikanischen Wüstenstaaten. Auch am Fraunhofer Institut in St. Ingbert werkeln Forscher an der dualen Nanomedizin – wenn auch mit einem etwas anderen biologischen Ansatz. Das Team um Dr. Robert Lemor setzt in dem EU-geförderten Adonis-Projekt nicht auf Bubbles, sondern auf Gold als Trägersubstanz. "Es ist einer der interessanten Aspekte der Nanomedizin, dass Konstrukte, die für diagnostische Zwecke eingesetzt werden, auch therapeutisch genutzt werden können, wenn sie einmal vor Ort sind", sagt Lemor. Der Wissenschaftler koppelt Antikörper, die sich gegen das prostataspezifische Antigen (PSA) richten, an die Gold-Teilchen. Denn, wie der Name schon nahe legt, geht es beim Adonis-Projekt um das Prostatakarzinom. Dank Antikörper kommt das Gold in den PSA-reichen Tumor, aber kaum anderswo hin. Um dieses Gold nun als Ultraschall-Kontrastmittel nutzen zu können, wird es nicht mit einer Schallwelle traktiert, sondern mit einem kurzen Laserimpuls. Dadurch erwärmt es sich geringgradig. Das erzeugt eine Druckwelle, die wiederum mit dem Ultraschallkopf nachgewiesen werden kann. Das Resultat sind hoch aufgelöste Abbilder des Prostatatumors, sofern ein speziell für diese Zwecke entwickeltes Ultraschallgerät eingesetzt wird.

… und heizt dem Tumor ein.

Anders als die Kollegen in Utah braucht Lemor für den Schritt von der Diagnostik zur Therapie bei seinem Modell keine Chemotherapeutika. Ist die Ultraschalldiagnostik abgeschlossen, könnten die Wissenschaftler in St. Ingbert bestimmte Regionen des Tumors ganz gezielt mit weiteren Laserimpulsen beschießen, die nun etwas intensiver sind. Die entstehende Hitze würde dann zur thermischen Destruktion des umliegenden Tumorgewebes führen. So zumindest ist das geplant. Die Experimente werden gerade erst konzipiert.

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