Krebs: Ein neuer „Medikamentenschwamm“ kann die toxischen Wirkungen der Chemotherapie verringern
Forscher haben einen innovativen, personalisierten Absorber entwickelt, der toxische Chemotherapeutika „auffangen“ kann, wenn sie aus einem behandelten Organ „austreten“. Dies könnte dazu beitragen, die nachteiligen Nebenwirkungen dieser Krebsbehandlungen zu verringern.
Ein Forscherteam aus Institutionen in den USA - darunter die University of California (UC) in Berkeley und die University of California in San Francisco (UCSF) - hat kürzlich ein winziges Gerät entwickelt, das einem Schwamm ähnelt und absorbieren soll Chemotherapeutika, nachdem sie ihr Ziel erreicht haben.
Ziel des Absorbers ist es, die toxischen Nebenwirkungen von Chemotherapeutika zu minimieren, die zwar eine starke Wirkung gegen Krebstumoren haben, aber auch gesunde Organe und Gewebe angreifen und deren Funktion beeinträchtigen können.
Das Gerät ist 3-D-bedruckt, sodass es perfekt in die Vene jeder Person passt, die eine Chemotherapie erhält. Die absorbierende Polymerbeschichtung kann die toxischen Substanzen „aufsaugen“, nachdem sie das Organ passiert haben, auf das die Behandlung abzielt.
Bisher haben die Forscher dieses neue Gerät als Hilfsmittel für die Chemotherapie bei Leberkrebs getestet, da die Therapeutika im Blutkreislauf in die Leber gelangen, was das Risiko toxischer Nebenwirkungen erhöhen kann.
Die Forscher haben ihre Experimente und Ergebnisse in einem Studienbericht berichtet, der heute in der Zeitschrift veröffentlicht wurde ACS Central Science.
Ein Gerät, das vielversprechend ist
Um den innovativen Absorber einzuführen: „Chirurgen schlängeln einen Draht in den Blutkreislauf und platzieren den Schwamm wie einen Stent. Lassen Sie ihn einfach für die Zeit, die Sie einer Chemotherapie geben, vielleicht einige Stunden“, erklärt Prof. Nitash Balsara von der UC Berkeley.
Die Forscher testeten den Absorber in einem Schweinemodell. Sie injizierten ein Chemotherapeutikum zur Behandlung von Leberkrebs und stellten fest, dass das Gerät im Durchschnitt 64 Prozent des Medikaments abfangen konnte.
„Wir entwickeln dies im Zusammenhang mit Leberkrebs, da es eine große Bedrohung für die öffentliche Gesundheit darstellt - es gibt jedes Jahr Zehntausende neuer Fälle - und wir behandeln Leberkrebs bereits mit einer intraarteriellen Chemotherapie“, erklärt der Co-Autor der Studie, Prof. Steven Hetts .
Er fügt jedoch hinzu: „Sie könnten diesen Ansatz für jeden Tumor oder jede Krankheit verwenden, die auf ein Organ beschränkt ist, und Sie möchten das Medikament auf der venösen Seite absorbieren, bevor es sich an anderer Stelle im Körper verteilen und Nebenwirkungen verursachen kann. ”
In Zukunft wollen die Forscher diese Technik bei der Behandlung von krebsartigen Nierentumoren und Hirntumoren einsetzen.
Verwendung eines „Erdölraffinierungskonzepts“
In den UCSF Mission Bay Hospitals verwendet Prof. Hetts bereits eine sicherere Methode zur Abgabe von Chemotherapeutika. Anstatt die Medikamente einfach in den Blutkreislauf zu injizieren, führt er Katheter in die Venen ein, um sie direkt an die Tumorstelle zu bringen.
Dieser Ansatz trägt bereits dazu bei, das Risiko zu verringern, dass diese wirksamen Medikamente in gesundes Gewebe eindringen und dieses beeinträchtigen. Prof. Hetts erklärt jedoch, dass mehr als die Hälfte der injizierten Medikamentendosis immer noch dazu neigt, aus dem Zielorgan auszutreten und andere Körperteile zu erreichen.
Der innovative Absorber, der ein ionisches Polymer enthält, das das Chemotherapeutikum Doxorubicin effektiv abfangen kann, würde dieses Problem beseitigen. Das Konzept für dieses Gerät, erklärt das Forscherteam, stammt tatsächlich aus industriellen Raffinationsprozessen.
„Ein Absorber ist ein Standardkonzept der chemischen Verfahrenstechnik“, sagt Prof. Balsara. „Absorber werden in der Erdölraffination eingesetzt, um unerwünschte Chemikalien wie Schwefel zu entfernen. Wir haben das Konzept buchstäblich aus der Erdölraffination herausgenommen und auf die Chemotherapie angewendet “, stellt er fest.
"Einer der kürzesten Wege zu Patienten"
Obwohl der personalisierte Absorber im Modell für gesunde Schweine bisher gute Leistungen erbracht hat, betonen die Forscher, dass es äußerst wichtig ist, ihn in klinischen Studien mit menschlichen Teilnehmern zu validieren, die tatsächlich mit Krebs zu tun haben.
„Dies ist eine In-vivo-Validierung der ersten Stufe, bei der dieses Gerät das Medikament im Blutkreislauf bindet. Umfangreiche Tierversuche sind jedoch nicht der nächste Weg. Der nächste Weg besteht darin, von der US-amerikanischen Gesundheitsbehörde FDA (Food and Drug Administration) eine bedingte Genehmigung für die Durchführung von Studien am Menschen zu erhalten, da es viel realistischer ist, diese bei krebskranken Menschen zu testen, als sie weiterhin bei jungen Menschen zu testen Schweine, die ansonsten gesunde Lebern haben “, betont Prof. Hetts.
Trotzdem sind die Forscher zuversichtlich, dass ihr innovativer Absorber vielversprechend ist. Sie glauben, dass es nicht nur weniger invasiv sein wird als andere bereits getestete Chemotherapie-Filtermethoden, sondern wahrscheinlich auch eine bessere Leistung als sie erzielen wird.
„Es gibt viele Möglichkeiten, weniger invasive Geräte zu entwickeln, die das Medikament schonender binden. Wir halten dies für ein allgemein anwendbares Konzept “, sagt Prof. Hetts.
„Da es sich um ein temporäres Gerät handelt, gibt es einen niedrigeren Balken für die Zulassung durch die FDA. Ich denke, diese Art von Chemofilter ist einer der kürzesten Wege zu Patienten. “
Prof. Steven Hetts
