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Dank Glühwürmchen zu effektiverer Krebstherapie

22.05.2019

Tumore können wie Glühwürmchen biolumineszierend gemacht werden, je nach Grad der Glukose(Zucker-)aufnahme. Krebszellen haben wegen ihres ständigen Wachstums einen erhöhten Energiestoffwechsel. Die Technik werde künftig effektivere Krebsbehandlungen ermöglichen, sind Schweizer Forscher von der ETH Lausanne (EPFL) überzeugt.

Die Methode kann auch auf viele Stoffwechselerkrankungen übertragen werden. Die Ergebnisse der Forschungsarbeit sind in der Zeitschrift "Nature Methods" veröffentlicht worden, wie die EPFL mitteilte.

Da Krebs eine hohe Stoffwechselrate hat, verbraucht er viel Zucker. Dieser Prozess wird aber aufgrund des Fehlens nicht-invasiver Werkzeuge, die auf der Ebene des gesamten Organismus funktionieren, nur unzureichend verstanden. "Wir wollten ein Werkzeug entwickeln, um wirkungsvollere Krebsbehandlungen zu ermöglichen", wurde EPFL-Chemikerin und Studienleiterin Elena Goun in einer Aussendung zitiert. Dabei ließen sich die Forscherin und ihr Team von der Art und Weise inspirieren, wie Glühwürmchen leuchten und kombinierten diese mit der "Klickchemie".

Lichttechnik arbeitet mit lebenden Organismen

Dies ist ein Zweig der Biochemie, in dem biokompatible Moleküle so konzipiert sind, dass sie in einer maßgeschneiderten Reaktion gezielt zusammenklicken - direkt in der komplexen Umgebung des lebenden Organismus. Die neue Lichttechnik ist nicht radioaktiv und arbeitet mit lebenden Organismen wie Mäusen, welche die Tumorzellen tragen.

Gouns Idee war es, zwei Klickmoleküle zu entwickeln, eines mit Zucker und das andere mit Luciferin, der lichtemittierenden Verbindung in Glühwürmchen. Sobald der klick-markierte Zucker vom Tumor verzehrt wird, reagiert er mit dem Luciferin über die Klick-Reaktion und erzeugt biolumineszierendes Licht. Das Licht ist proportional zur Menge an Zucker, welche in die Zellen gelangt.

Die Forscherin nannte die Methode BiGluc, kurz für "Biolumineszente Glukose". Die neue Bildgebungstechnik ermöglicht es, in Echtzeit zu quantifizieren, wie viel Zucker im Stoffwechsel umgewandelt wird. "Dies liefert wertvolle Informationen über den Stoffwechselstatus des Tumors und die Arten von Medikamenten, die den Tumor seiner wichtigsten Energiequelle berauben könnten", sagt Goun.

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