Photodynamische Immuntherapie: Nur für oberflächlich liegende Organe geeignet
Den Tumor mit den Waffen des eigenen Immunsystems bekämpfen, das ist das Prinzip der
Krebsimmuntherapie. Allerdings muss hierfür der Eigenschutz der Tumorzellen vor dem Angriff der T-Zellen des Immunsystems überwunden werden. Das gelingt zwar mit speziellen immunmodulierenden Wirkstoffen. Diese müssen aber auf die Tumorzellen selbst beschränkt sein, um nicht eine Überreaktion des gesamten Immunsystems hervorzurufen. Bei der photodynamischen Immuntherapie reichern sich die Wirkstoffe daher zuerst in den Tumorzellen an und werden dann durch Laserlicht aktiviert. Allerdings dringt Laserlicht nicht in tiefere Körperschichten ein, sodass sich die photodynamische Krebstherapien nur für oberflächlich liegenden Organe eignet.
Bauchspeicheldrüsenkrebs ist beispilsweise auf diese Weise nicht erreichbar.
Sonodynamische Immuntherapie für tiefer liegende Tumoren
Dagegen dringen Ultraschallwellen problemlos und nebenwirkungsarm auch in tiefer liegendes Körpergewebe ein. Eine Forschungsgruppe um Kanyi Pu von der Nanyang Technological University in Singapur und der Donghua University in China hat nun zum 1. Mal mit einem sonodynamischen, also auf Ultraschall basiertem Verfahren in einem Mausmodell orthotope Bauchspeicheldrüsentumore geheilt.
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Wirkstoffe werden in der Tumorzelle durch Ultraschall freigesetzt
Pu und sein Team stellten nun aus einem ultraschallresponsiven Halbleiterpolymer Nanoteilchen her. Angeregt durch den Ultraschall, übertrugen diese Nanoteilchen ihre Energie auf molekularen Sauerstoff, der dadurch in reaktiven Singulett-Sauerstoff überging. Die Bereitstellung des Singulett-Sauerstoffs in der Zelle leitete dann den Zelltod durch Eigen-Immunreaktion ein. Das war möglich, weil zusätzlich 2 spezielle immunmodulierende Wirkstoffe an das Polymer gebunden mit in die Zelle eingeschleust wurden. Aktiviert durch die Ultraschallbehandlung löste der Singulett-Sauerstoff die Bindung und setzte die Wirkstoffe frei.
Neues Verfahren führte zur schnellen Auflösung von Pankreas-Tumoren im Mausmodell
Im Mausmodell funktionierte die sonodynamische Behandlung hervorragend. Mäuse, denen Bauchspeicheldrüsentumore in die Bauchspeicheldrüse verpflanzt wurden, konnten vollständig geheilt werden. Nach dem Spritzen in die Blutbahn beobachtete das Team jeweils die Anreicherung im Tumorgewebe durch Bildgebungsverfahren. Die Ultraschallbehandlung aktivierte dann die Wirkstoffe, und der Tumor löste sich innerhalb weniger Tage auf.
Immunbezogene Nebenwirkungen in der Leber
In den anderen Geweben waren die nicht aktivierten Nanoteilchen nicht schädlich. „Allerdings beobachteten wir nach Injektion der freien Wirkstoffe in der Leber immunbezogene Nebenwirkungen“, verwies Pu auf das noch recht frühe Stadium der Wirkstoffentwicklung. Da durch Ultraschall weit tiefere Körperschichten erreichbar sind als durch photodynamische Verfahren, sollte die sonodynamische Therapie die Möglichkeiten der Krebsimmuntherapie deutlich erweitern, hebt das Team hervor.
