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Graphen-Nanoflocken könnten Krebsmedikamente zum Einsatzort bringen

19.08.2019

Krebsmedikamente treffen in der Regel nicht nur den Tumor, sondern den ganzen Körper. Das führt zu Nebenwirkungen und mindert die Effizienz der Medikamente. Deshalb wird nach Möglichkeiten gesucht, die Therapeutika im Körper gezielt zum Tumor zu transportieren und dort freizusetzen. Einen möglichen Ansatz dafür haben nun Forscher der Universität Zürich und vom University College London entwickelt.

Wie die Wissenschafter im Fachblatt "Chemical Science" berichteten, bestückten sie Nanoflocken aus Graphen mit vier Komponenten, die die winzigen Flocken zu Agenten gegen Prostatakrebs machen. Zum einen koppelten die Forscher den Wirkstoff Ispinesib an die Nanoflocken, wie der Schweizerische Nationalfonds (SNF) am Montag mitteilte. Dieser Wirkstoff stoppt die Zellteilung und damit das Krebswachstum. Die zweite Komponente sorgt dafür, dass die Nanoflocken an Prostatazellen und insbesondere an Prostatakrebszellen binden. Das dritte Molekül kann radioaktives Gallium einfangen und macht die Nanoflocken damit für die medizinische Bildgebung durch Positronen-Emissions-Tomografie sichtbar. Die vierte Komponente soll dafür sorgen, dass die Verbindung nicht zu schnell ausgeschieden wird.

Nanoflocken bleiben noch zu kurz im kranken Gewebe

In Laborversuchen mit Krebszellkulturen erwiesen sich die Wirkstoff-beladenen Graphen-Nanoflocken zwar als wirksam. Allerdings zeigten Versuche mit Mäusen, dass sich die Nanoflocken zwar im kranken Gewebe sammeln, jedoch nicht lange genug dort verweilen, wie Jennifer Lamb von der Universität Zürich erklärte.

Das Forschungsteam habe jedoch bereits Ideen, wie sich dieses Problem lösen ließe, hieß es in der Mitteilung. Der Austausch einzelner Komponenten könnte dafür sorgen, dass die Nanoflocken besser an Krebszellen binden und länger im Blutkreislauf bleiben. Die Wissenschafter testen daher weitere Kombinationen.

Das oft als "Wundermaterial" bezeichnete Graphen besteht aus einer einzelnen Schicht regelmäßig angeordneter Kohlenstoffatome und hat spezielle Eigenschaften, die für verschiedenste Anwendungen erforscht werden. Für das Projekt erzeugten Forscher des University College London die Nanoflocken aus Graphen-Nanoröhrchen. Der Rand der Flocken ist dabei chemisch so beschaffen, dass das Zürcher Team weitere Moleküle daran koppeln konnten - nach dem Legosteinprinzip, wie Lamb erklärte.

Noch handelt es sich bei den Arbeiten an den Graphen-Nanoflocken allerdings um Grundlagenforschung. Die Forscher halten ihren Ansatz jedoch für sehr vielversprechend für künftige zielgerichtete Therapien.

Service: Fachartikelnummer - DOI: 10.1039/C9SC03736E

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