Wie ein lichtaktiviertes Metall Krebszellen zerstören könnte
Ein innovativer neuer Ansatz zur Krebstherapie legt nahe, dass eine Verbindung des Metalls Iridium, wenn sie durch Licht aktiviert wird, auf Krebszellen abzielen und diese zerstören könnte.
Im Moment gibt es viele verschiedene Arten der Krebsbehandlung.
Diese reichen von Chemotherapie und Strahlentherapie bis hin zu Immuntherapie, die die körpereigene Abwehr gegen Krebs stärkt.
Wissenschaftler sind jedoch immer auf der Suche nach neuen und effizienteren Methoden zur Bekämpfung und Beseitigung von Tumoren.
Forscher der University of Warwick in Großbritannien haben kürzlich eine neue Studie durchgeführt. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Verwendung eines Ansatzes namens photodynamische Therapie, bei dem Lichtpartikel zur Aktivierung bestimmter chemischer Verbindungen verwendet werden, gegen Krebs wirksam sein könnte.
In der Studie - deren Ergebnisse nun in der Zeitschrift erscheinen Angewandte Chemie International Edition - Die Wissenschaftler zeigen, dass eine Verbindung des Metalls Iridium die Zerstörung von Krebszellen verursachen kann.
Ein neuer therapeutischer Ansatz
Bei Aktivierung durch Lichtstrahlen, so die Forscher, kann an Albumin gebundenes Iridium - ein im Blut vorhandenes Protein - oxidierende Spezies in den Kernen von Krebszellen selektiv „einschalten“. Diese Spezies sind tödliche Sauerstoffmoleküle, die dazu führen können, dass sich eine Zelle selbst zerstört.
„Es ist erstaunlich, dass dieses große Protein in Krebszellen eindringen und Iridium abgeben kann, das sie bei Aktivierung mit sichtbarem Licht selektiv abtöten kann“, sagt Studienmitautor Prof. Peter Sadler.
"Wenn diese Technologie in die Klinik übertragen werden kann, kann sie gegen resistente Krebsarten wirksam sein und die Nebenwirkungen der Chemotherapie verringern."
Prof. Peter Sadler
Prof. Sadler und sein Team entwarfen eine spezielle „Beschichtung“, die es Iridium ermöglichte, sich mit Albumin zu „verbinden“. Die neue Iridiumverbindung wirkt als wirksamer Photosensibilisator oder als durch Licht aktivierte Substanz - in diesem Fall durch optische Fasern erzeugt -, die speziell auf bestimmte Sauerstoffspezies in Krebszellen abzielen kann.
Bei diesem neuen Ansatz hilft Albumin dabei, die Iridiumverbindung direkt in die Kerne von Krebszellen zu transportieren. Sobald diese Platzierung erfolgt ist, aktivieren die Wissenschaftler die Verbindung durch Belichtung.
Schließlich „schaltet“ die aktivierte Iridiumverbindung die tödlichen Sauerstoffmoleküle in den Kernen der Krebszellen ein und zerstört sie so von innen.
Die Forscher konnten alle diese Änderungen mithilfe eines Mikroskops in Echtzeit verfolgen, da die Kombination aus Iridium und Albumin phosphoreszierend wurde und der Fortschritt leicht zu verfolgen war.
Ein faszinierender Fund
Wie die Wissenschaftler in der veröffentlichten Veröffentlichung sagten, zeigte die Iridium- und Albumin-Kombination „eine lange Phosphoreszenzlebensdauer“ und das Produkt war „gegen eine Reihe von Krebszelllinien“ wirksam.
"Es ist faszinierend", so Co-Autorin der Studie, Cinzia Imberti, "wie Albumin unseren Photosensibilisator so spezifisch an den Kern abgeben kann."
"Wir befinden uns in einem sehr frühen Stadium", fügt sie hinzu, "aber wir freuen uns darauf zu sehen, wohin die präklinische Entwicklung dieser neuen Verbindung führen kann."
Imberti gibt auch an, dass die Forscher diese vielversprechende Verbindung dank der Vielfalt der an Bord befindlichen Forscher und der wichtigen Zuschüsse, die sie erhalten haben, entwickeln konnten.
"Unser Team ist nicht nur äußerst multidisziplinär", sagt Imberti, "einschließlich Biologen, Chemiker und Apotheker, sondern auch sehr international, einschließlich junger Forscher aus China, Indien und Italien, die von den Royal Society Newton und Sir Henry Wellcome Fellowships unterstützt werden."
Der nächste Schritt für das Team besteht darin, präklinische Studien für die neue Verbindung durchzuführen, um ihre Sicherheit und Wirksamkeit bei der Behandlung verschiedener Krebsarten weiter zu testen.
