Experimentelle Therapie zerstört Krebszellen ohne Einsatz von Medikamenten

Die Nanopartikel, die für Krebs tödlich sind, können zur Bekämpfung der Krankheit eingesetzt werden, indem ihre wahre Natur verschleiert wird. Nanopartikel, die als für die Krebsentstehung notwendige Aminosäuren "getarnt" sind, können in die Krebszelle eindringen und sie nach dem Prinzip des "Trojanischen Pferdes" von innen heraus sprengen. Bei Laborexperimenten erwies sich die Methode als sehr vielversprechend.

Dieses "Trojanische Pferd" ist in Wirklichkeit ein Nanopartikel, das mit der Aminosäure L-Phenylalanin bedeckt ist, die für das Überleben und das Wachstum von Krebszellen unerlässlich ist. L-Phenylalanin wird im Körper nicht produziert und muss aus der Nahrung, in der Regel Fleisch und Milchprodukte, aufgenommen werden", geben Forscher der Nanyang Technological University (NTU) in Singapur an. Ihre Forschung wurde in der Zeitschrift "Small" veröffentlicht.

Bild Quelle: Nanyang Technologie Universität Singapur 

Ein Nanopartikel in dem Krebs

Bisher haben Wissenschaftler gezeigt, dass das Wachstum von Krebs verlangsamt oder gestoppt werden kann, indem die Krebszellen verhungern, d.h. weniger Aminosäuren fressen, die für ihr Wachstum notwendig sind. Die Forschung zeigt, dass eine richtige proteinfreie Ernährung bei der Nano-pPAAM - ein neues Krebsmedikament? Wissenschaftler haben die Wirksamkeit von Nano-pPAAM im Labor getestet. Sie fanden heraus, dass der Nanopartikel etwa 80% der Brust-, Haut- und Magenkrebszellen abtötete, was mit der Wirksamkeit von Medikamenten verglichen werden kann, die derzeit in der Chemotherapie eingesetzt werden. Bei Mäusen war die Entwicklung von Krebs nach Verabreichung von Nano-pPAAM im Vergleich zu Kontrollmodellen signifikant reduziert. Weitere Studien haben gezeigt, dass die Aminosäurebeschichtung von Nano-pPAAM das Eindringen von Nanopartikeln in Krebszellen unterstützt. Einmal im Inneren, stimuliert das Nanopartikel die übermäßige Produktion reaktiver Sauerstoffspezies, was zur Selbstzerstörung der Zelle führt. Gleichzeitig passiert den verbleibenden, gesunden Zellen nichts Schlimmes.
- Das Problem mit der derzeitigen Chemotherapie ist, dass der wiederkehrende Krebs gegen die verabreichten Medikamente resistent wird - sagt der Forschungs-Ko-Autor Prof. Tan Nguan. - Unsere Strategie sieht keinen Einsatz zusätzlicher pharmakologischer Wirkstoffe vor, aber sie basiert auf den einzigartigen Eigenschaften von Nanopartikeln, die ein solches Maß an reaktiven Sauerstoffformen freisetzen, dass Krebszellen abgetötet werden", fügt er hinzu.

- Dieser neue Ansatz gibt Hoffnung, Menschen zu helfen, die von der konventionellen Behandlung nicht profitieren. Krebserkrankungen entwickeln oft Resistenzmechanismen gegen die derzeit verwendeten Medikamente, wodurch diese wirkungslos werden. Ein solches "Trojanisches Pferd" funktioniert über einen völlig anderen Mechanismus. Und es ist eine, gegen die Zellen nicht immun werden können", argumentiert der Onkologe Professor Tan Ern Yu mit Blick auf neue Forschungsergebnisse.

Die Wissenschaftler wollen die Zusammensetzung von Nano-pPAAM weiter verbessern, um das Nanopartikel bei der Erreichung bestimmter Krebsarten noch präziser zu machen. Behandlung von Krebs helfen kann.
Solche strengen Diäten sind jedoch nicht für alle Patienten geeignet. Einige leiden an Unterernährung, andere sind durch eine lange Krankheit, die zu Gewichts- und Muskelschwund führt, am Boden zerstört. Auch die Einhaltung ähnlicher Diäten kann für einige sehr schwierig sein.
Da die Wissenschaftler die Abhängigkeit der Krebszellen von Aminosäuren kannten, beschlossen sie, das Problem von einer anderen Seite anzugehen. Sie verwendeten ein Nanopartikel aus Siliciumdioxid bedecte es mit mit L-Phenylalanin. In Labortests stellte sich heraus, dass eine solche Kombination Krebszellen tötet und ihre Selbstzerstörung verursacht.
Das therapeutische Nanopartikel ist extrem klein, hat einen Durchmesser von 30 Nanometern, das ist 30 Tausend Mal kleiner als der Haardurchmesser. Sie wird "Nanoskopische Nachahmung der porösen Aminosäure Phenylalanin" genannt, kurz für Nano-pPAAM.

Das Wissenschaftlerteam sagt, dass die Ergebnisse der Labortests sehr vielversprechend sind. - Früher wurden Nanomaterialien als Arzneimittelträger und nicht als Medikamente verwendet. Wir haben diesen Ansatz geändert", sagt Prof. Dalton Tay, der wichtigste Forschungsautor. - Nano-pPAAM erreicht die Krebszellen und tötet sie ohne jede äußere Aktivierung ab. Die Aminosäure L-Phenylalanin wirkt wie ein "Trojanisches Pferd", ein Deckmantel, der den Nanotherapeuten verdeckt", fügt er hinzu.

Nano-pPAAM - ein neues Krebsmedikament?

Wissenschaftler haben die Wirksamkeit von Nano-pPAAM im Labor getestet. Sie fanden heraus, dass der Nanopartikel etwa 80% der Brust-, Haut- und Magenkrebszellen abtötete, was mit der Wirksamkeit von Medikamenten verglichen werden kann, die derzeit in der Chemotherapie eingesetzt werden. Bei Mäusen war die Entwicklung von Krebs nach Verabreichung von Nano-pPAAM im Vergleich zu Kontrollmodellen signifikant reduziert.
Weitere Studien haben gezeigt, dass die Aminosäurebeschichtung von Nano-pPAAM das Eindringen von Nanopartikeln in Krebszellen unterstützt. Einmal im Inneren, stimuliert das Nanopartikel die übermäßige Produktion reaktiver Sauerstoffspezies, was zur Selbstzerstörung der Zelle führt. Gleichzeitig passiert den verbleibenden, gesunden Zellen nichts Schlimmes.
- Das Problem mit der derzeitigen Chemotherapie ist, dass der wiederkehrende Krebs gegen die verabreichten Medikamente resistent wird - sagt der Forschungs-Ko-Autor Prof. Tan Nguan. - Unsere Strategie sieht keinen Einsatz zusätzlicher pharmakologischer Wirkstoffe vor, aber sie basiert auf den einzigartigen Eigenschaften von Nanopartikeln, die ein solches Maß an reaktiven Sauerstoffformen freisetzen, dass Krebszellen abgetötet werden", fügt er hinzu.
- Dieser neue Ansatz gibt Hoffnung, Menschen zu helfen, die von der konventionellen Behandlung nicht profitieren. Krebserkrankungen entwickeln oft Resistenzmechanismen gegen die derzeit verwendeten Medikamente, wodurch diese wirkungslos werden. Ein solches "Trojanisches Pferd" funktioniert über einen völlig anderen Mechanismus. Und es ist eine, gegen die Zellen nicht immun werden können", argumentiert der Onkologe Professor Tan Ern Yu mit Blick auf neue Forschungsergebnisse.Die Wissenschaftler wollen die Zusammensetzung von Nano-pPAAM weiter verbessern, um das Nanopartikel bei der Erreichung bestimmter Krebsarten noch präziser zu machen.