Der molekulare Kampf gegen den Krebs 2.0
Mit Hilfe von funktionalisierten Nanopartikeln wollen Forscher in den kommenden zehn Jahren eine der größten Geißeln der Menschheit bannen - doch der Stand der Forschung ist noch unübersichtlich. Eine vorläufige Bestandsaufnahme.
- Niels Boeing
Trotz des medizinischen Fortschritts im 20. Jahrhundert ist der Kampf gegen den Krebs nicht gewonnen. Ein Viertel aller Todesfälle in den Industriestaaten geht derzeit auf die heimtückische Krankheit zurück, bei der sich Zellen unkontrolliert teilen und Tumore bilden. Allein in Deutschland erkranken jährlich rund 420.000 Menschen an einer der etwa hundert bekannten Krebsarten – Tendenz steigend. Der jüngste Hoffnungsträger, der die Plage nun endgültig besiegen soll, ist die Nanotechnik.
„Der Einsatz von Nanotechnik ist aber nicht einfach nur eine weitere gute Idee, um Krebs anzugehen. Sie ist eine Notwendigkeit“, betont Mauro Ferrari, der die Nanotechnologie-Allianz des amerikanischen National Cancer Institute leitet. Denn die Nanotechnik könnte das liefern, was bisherigen Therapien weitgehend fehlt: eine molekulare Präzision bei der Ausschaltung der Krebszellen – und damit neue, äußerst wirksame Therapien mit minimalen Nebenwirkungen ermöglichen. Bisherige Therapien haben das Problem, dass auch gesundes Gewebe unterschiedslos angegriffen wird, was für die Betroffenen zu einer ungeheuren Quälerei wird.
Den Schlüssel zum Erfolg sehen die Forscher in funktionalisierten Nanopartikeln, die die medizinischen Wirkstoffe ohne Umwege ins Tumorgewebe bringen sollen. Die Grundidee ist nicht neu: Bereits in den achtziger Jahren hatte man begonnen, so genannte Liposomen einzusetzen. Das sind einige hundert Nanometer große Container mit einer Hülle aus Polymermolekülen wie PEG (Polyethylenglykol). Der Vorteil: Sie können Medikamente umschließen, die eigentlich nicht wasserlöslich sind und sich deshalb über die Blutbahn nicht ausbreiten könnten, und werden vom Immunsystem nicht angegriffen. Ein bekanntes Mittel auf dieser Basis ist das 1995 – einige Jahre vor dem Nanotech-Hype – eingeführte Doxil gegen das Kaposi-Sarkom.
„Wir bauen nun auf diesen früheren Arbeiten auf, indem wir eine zweite Generation von Nanopartikeln entwickeln, die nicht nur das Immunsystem umgehen können, sondern auch Krebszellen in einer sehr spezifischen Weise ansteuern,“ sagt Robert Langer, Biomediziner am MIT. Dieser Ansatz wird „Targeting“ genannt. An den Oberflächen von wirkstofftragenden Nanopartikeln werden Moleküle angebracht, die an Rezeptormoleküle andocken können, die nur auf der Hülle von bestimmten Krebszellen andocken können.
Langer hat dies gemeinsam mit Omid Farokhzad von der Harvard Medical School vor einigen Monaten mit einem Wirkstoff für Prostatakrebs demonstriert. Ihre Medikamentenfähre besteht aus einem schwammartigen Copolymer, in dem der Chemotherapie-Wirkstoff Docetaxel eingelagert ist. Eine Hülle aus PEG verhindert einen Angriff des Immunsystems. Der Andockmechanismus besteht aus kurzen RNA-Strängen (Ribonukleinsäure), die sich mit speziellen Proteinen auf den Krebszellen verbinden können. Die Fähre setzt in diesem Fall das Docetaxel frei, das von den Krebszellen aufgenommen wird. Ergebnis: Von Mäusen, die nur auf konventionellem Wege mit Docetaxel behandelt wurden, überlebten 14 Prozent; bei Medikamentenfähren ohne Targeting-Funktion waren es immerhin 57 Prozent; und von den Tieren, die die targeting-fähige Variante erhielten, überlebten alle.
