In der Onkologie gewinnen präzise und dynamische Behandlungsansätze zunehmend an Bedeutung, um die Überlebenschancen von Krebspatienten zu verbessern. Mehrere internationale Forschungsteams haben neue Methoden vorgestellt, die genau an den Schwachstellen von Tumoren ansetzen. Während Wissenschaftler der University of London auf mathematische Modelle setzen, um Therapieausfälle durch frühzeitigen Wirkstoffwechsel zu verhindern, nutzen Teams in den USA ultraschallgesteuerte Nanopartikel gegen Glioblastome sowie säureempfindliche Peptide gegen aggressive Krebszellen. Diese Ansätze zielen darauf ab, Medikamentenresistenzen zu durchbrechen und gesundes Gewebe bei der Behandlung gezielt zu schonen.
- Ein Team der City St George’s University of London schlägt vor, Krebstherapien zu wechseln, bevor der Tumor Resistenzen entwickelt.
- Forschende der University of Virginia nutzen fokussierten Ultraschall und Mikrobläschen, um miRNA-Nanopartikel durch die Blut-Hirn-Schranke zu schleusen.
- An der University of Tennessee wurden säureempfindliche TMAC-Peptide entwickelt, die selektiv in der sauren Umgebung von Tumoren aktiv werden.
Frühzeitiger Therapiewechsel bremst die Evolution von Tumoren
Die Behandlung von Krebserkrankungen scheitert häufig daran, dass Tumorzellen Resistenzen gegen eingesetzte Medikamente entwickeln. Oft verbleiben nach einer ersten erfolgreichen Reduktion des Tumors vereinzelte Zellen mit genetischen Mutationen, die sich vermehren und zu einem Rückfall führen. Dr. Robert Noble von der City St George’s, University of London, untersucht zusammen mit seinem Team mathematische Modelle, die diesen Prozess verhindern sollen.
Statt mit dem Wechsel eines Präparats zu warten, bis ein Tumor erneut wächst, schlagen die Forschenden vor, die Therapie bereits während des Schrumpfens umzustellen. Durch rasche, gezielte Wechsel zwischen verschiedenen Wirkstoffen soll verhindert werden, dass sich resistente Zellgruppen durchsetzen. Dieses Prinzip entstammt der Evolutionsbiologie und wird bereits bei der Bekämpfung von Antibiotikaresistenzen oder der Anpassung von Grippeimpfstoffen angewendet.
Ein frühzeitiger Therapiewechsel könnte es Tumoren erschweren, sich an einzelne Wirkstoffe anzupassen und Resistenzmechanismen auszubilden.
Ultraschall öffnet die Blut-Hirn-Schranke für Nanopartikel
Beim Glioblastom, dem häufigsten und aggressivsten bösartigen Gehirntumor bei Erwachsenen, stellt die körpereigene Blut-Hirn-Schranke ein zentrales Hindernis dar. Sie schützt das Gehirn vor Giftstoffen, blockiert jedoch auch den Zugang für die meisten Krebstherapeutika. In den USA sterben jährlich mehr als 13.000 Menschen an dieser Tumorart, da operative Entfernungen aufgrund des tiefen Einwachsens in gesundes Gewebe oft unvollständig bleiben.
Ein Forschungsteam um Dr. Roger Abounader an der University of Virginia Comprehensive Cancer Center kombiniert nun MRT-geführten fokussierten Ultraschall, Mikrobläschen und Nanopartikel. Die Schallwellen versetzen die Mikrobläschen in Schwingung, wodurch sich die Blut-Hirn-Schranke kurzzeitig öffnet. Dadurch können Nanopartikel, die sogenannte microRNAs (miRNA) transportieren, direkt zum Tumor gelangen. Die miRNAs unterdrücken mehrere fehlerhafte Gene gleichzeitig, die das Tumorwachstum vorantreiben. In Laborversuchen verlängerte diese Methode die Überlebenszeit in Tiermodellen deutlich.
Mithilfe von fokussiertem Ultraschall lassen sich Schutzbarrieren im Gehirn vorübergehend öffnen, um Wirkstoffe direkt an den Tumor zu transportieren.
Säureempfindliche Peptide schonen gesundes Gewebe
Einen weiteren Ansatz verfolgen Forschende um Francisco N. Barrera an der University of Tennessee in Knoxville. Das Team entwickelte spezielle TMAC-Peptide (transmembrane allosteric conditional membrane peptides), die auf das leicht saure Milieu reagieren, das Krebstumore umgibt. Während gesundes Gewebe weniger sauer ist, aktivieren sich diese Peptide erst unter den spezifischen Bedingungen der Tumorumgebung und fügen sich in die Zellmembranen ein.
Ziel ist es, Therapien zielgerichteter abzugeben und Nebenwirkungen auf gesundes Gewebe zu reduzieren. Die Forscher konzentrieren sich unter anderem auf den Rezeptor EphA2, der bei aggressiven Tumoren häufig überaktiv ist und mit Metastasenbildung sowie Therapieresistenz in Verbindung gebracht wird.
