Ultraschallgesteuerte Medikamentenabgabe
Bei herkömmlichen Chemotherapien verhindern toxische chemische Substanzen die Proliferation sich schnell teilender Zellen, insbesondere von Krebszellen. Da diese aber systemisch wirken, kann es auch zu Schäden an gesunden Zellen kommen. Das EU-finanzierte Projekt NANOPORATION (Ultrasound activated nano-encapsulated targeted drug delivery and tumour cell poration) entwickelte neue Methoden zur gezielten Wirkstoffverabreichung, die speziell Krebszellen zerstören sollen. Ziel war u.a. die Entwicklung einer neuen Therapie, um durch effektivere Aufnahme des Wirkstoffs im Gewebe die ursprüngliche Dosierung zu reduzieren. Mit dem Wirkstoff beladene Nanotransporter wurden durch spezielle Verkapselungstechniken für Doxorubicin, Taxol, Camptothecin und Mitoxantron optimiert, was mittels Hyperthermie- und Ultraschallbehandlung in vitro getestet wurde. Die endgültige kinetische Studie in vivo erfolgte mittels Ultraschall, der mit MRT-Bildgebung (Magnetresonanztomographie)überwacht wurde. In In-vitro-Experimenten wurde die Kinetik der Wirkstoffaufnahme bei menschlichen Karzinomzelllinien (MCF7, A375M, PANC-1, PC-3 und KB) getestet. Die Zytotoxizität wurde mit Standardmethoden geprüft, zudem wurde die Separation der thermischen und mechanischen Wirkung (Nano-Bubbles) untersucht. Nach ersten Tests wurden die endgültigen US-Protokolle in vivo an Mausmodellen validiert und an immungeschwächten Mäusen mit menschlichen Xenotransplantat-Tumoren (Kolonkarzinom HCT116) das Tumorwachstum ermittelt. Die MRT-Parameter wurden in vivo optimiert. Zur Förderung und Stärkung des Wissenstransfers organisierte das Projekt zwei Sommerakademien und stellte in fünf Beiträgen die Projektergebnisse von NANOPORATION auf internationaler Ebene vor Das Projekt demonstrierte, dass die neuen Methoden der Verabreichung von Krebsmedikamenten in Nanokapseln mit fokussiertem Ultraschall kombiniert werden müssen, was mögliche schädliche Nebenwirkungen der Chemotherapie reduziert und die Wirksamkeit der Substanzen und damit auch die Überlebensrate und Lebensqualität der Patienten erhöht.
Schlüsselbegriffe
Wirkstofftransport, Nano-Wirkstoffträger, Ultraschall, Zellporation, Tumor, Nanokapsel