Neue radioaktive Markierungsmethode für die personalisierte Krebsbehandlung

Forscher der TU Delft haben eine neue Methode zur effizienten Herstellung von mit radioaktiven Salzen beladenen Nanoträgern sowohl für die Bildgebung als auch für die Behandlung gefunden. Da die Montage dieser Nanoträger unglaublich einfach ist, eignet sich die Innovation sehr gut für die klinische Forschung und Behandlung von Krebspatienten. Die Ergebnisse sind jetzt in veröffentlicht Fortgeschrittene Therapeutika.

Die Chemotherapie ist eine Behandlung, die darauf abzielt, metastasierte Tumore anzugreifen, aber diese Methode hat leider viele nachteilige Nebenwirkungen. Nanocarrier aus sogenannten Polymermicellen sind eine vielversprechende, weniger toxische Alternative zu Chemotherapeutika. Micellen sind winzige Kügelchen, die in ihrem Kern Substanzen transportieren können. „Kliniker entdecken bereits immer mehr Anwendungen von Polymermizellen, hauptsächlich zum Tragen von Chemotherapeutika“, erklärt Antonia Denkova, Co-Autorin des Artikels und außerordentliche Professorin für angewandte Strahlung und Isotope. „Ihr größter Vorteil ist, dass die Toxizität für gesundes Gewebe reduziert wird, was bedeutet, dass man Patienten mehrmals behandeln könnte.“

Beseitigung von Hindernissen

Denkova, Kollege Rienk Eelkema und Ph.D. Der Student Huanhuan Liu entwickelte eine radioaktive Markierungsmethode, bei der es ihm gelang, radioaktives Material in den Kern von Mizellen zu laden. Ärzte können mithilfe der radioaktiven Markierung in Scans verfolgen, wo diese radioaktiven Partikel im Körper eines Patienten landen und wie viel der Mizellen der Tumor aufnimmt. „Dieses neue Verfahren ermöglicht es, Radionuklide für SPECT- oder PET-Scans einzubeziehen, zwei nuklearbildgebende Verfahren, die sehr häufig verwendet werden“, sagt Denkova. „Das könnte Ärzten helfen einzuschätzen, ob ein Patient von einer chemotherapeutischen Behandlung mit Mizellen profitieren kann.“

Laut Denkova und Eelkema ist das Wichtigste an ihrer neuen Methode, dass es ein so extrem einfacher Prozess in einem Schritt ist. „Es ist wirklich nur das Mischen von Polymeren und Radionukliden, die alle aus kommerziellen Quellen erhältlich sind“, sagt Eelkema, außerordentlicher Professor für organische Chemie. „Als Arzt in einem Krankenhaus werden Sie niemals Ihr eigenes Polymer herstellen, daher ist die altmodische Art, diese Partikel zu kennzeichnen, für Praktiker völlig unerreichbar. Die Einfachheit dieser Methode beseitigt also die Hürde von ein langwieriger und komplizierter Produktionsprozess, ein typisches Anwendungshindernis.“

Kombinierte Behandlung

Die Studie zeigt, dass die radioaktive Markierungsmethode sehr gut mit radioaktivem Indium (111In) für die Bildgebung funktioniert, aber die Forscher zeigten auch, dass sie die Mizellen mit den therapeutischen Radionukliden wie Lutetium-177 beladen konnten. Dies eröffnet die Möglichkeit einer sogenannten theranostischen Behandlung, einer Kombination aus Therapie und Bildgebung, die möglicherweise auf verschiedene Tumore angewendet werden könnte. Neben klinischen Anwendungen ist die neue Methode auch in der medizinischen Forschung von Nutzen, beispielsweise bei der Entwicklung neuer Arzneistoffträger-Formulierungen.

„Ich kann mir vorstellen, dass die Radiomarkierungsmethode für jeden, der an Polymermizellen arbeitet, sehr einfach wäre, und es gibt ziemlich viele Wissenschaftler, die sie untersuchen“, sagt Denkova. „Bei vielen Targeting-Studien möchten Sie einfach wissen, wo Ihre Partikel landen, und diese Methode kann dabei wirklich helfen“, fügt Eelkema hinzu.

Die Studie zeigte auch, dass die Mizellen das radioaktive Material nicht verlieren und dass sie im Körper vollkommen stabil sind. Denkova sagt: „Die Idee war zu zeigen, dass wir diese Methode in die Klinik bringen können. Es gibt so viele verschiedene Formulierungen, die funktionieren könnten, nicht nur die Mizellen und Radionuklide, die wir speziell verwendet haben.“ Neben dem medizinischen Einsatz können sich die Forscher auch ganz andere Zwecke für ihre Methode vorstellen. „Andere möchten vielleicht andere Metallhydroxid-Nanopartikel anstelle von radioaktivem Material in die Mizellen platzieren. Vielleicht könnten sie sie zum Beispiel als Katalysatoren verwenden“, bemerkt Denkova.