Ein Artikel veröffentlicht im Zeitschrift für kontrollierte Freisetzung beschreibt die Ergebnisse einer grenzüberschreitenden wissenschaftlichen Zusammenarbeit, im Rahmen derer eine Alternative zur Behandlung solider Tumoren entwickelt wurde, die auf der Hemmung des entzündlichen Tumormikromilieus (TME) basiert.
Solide Tumoren sind schwer zu behandeln, was teilweise an Zellen und Substanzen im TME liegt, die das Eindringen von Medikamenten verhindern und das Immunsystem des Patienten daran hindern, den Tumor zu bekämpfen. „Diese Zellen und Moleküle fördern oft das Wachstum des Tumors, der der Immunüberwachung entgeht“, sagte Lúcia Helena Faccioli, eine Co-Autorin des Artikels. Sie ist Professorin an der Ribeirão Preto School of Pharmaceutical Sciences (FCFRP-USP) der Universität von São Paulo in Brasilien und leitet das Center of Excellence for Quantification and Identification of Lipids (CEQIL), das mit Unterstützung von FAPESP über sein Multiuser Equipment Program gegründet wurde.
„Immunzellen, die Tumore fördern und hemmen, befinden sich im TME tendenziell immer in einem Tauziehen, wobei Metaboliten, Lipidmediatoren, Zytokine und Chemokine eine wichtige Rolle bei der Dominanz der immunsuppressiven Natur spielen“, heißt es in dem Artikel.
Zu den weiteren Co-Autoren gehören Viviani Nardini, eine Forscherin in der Abteilung für klinische, toxikologische und bromatologische Analysen des FCFRP-USP, und Wissenschaftler indischer Institutionen unter der Leitung von Avinash Bajaj, Leiter des Labors für Nanotechnologie und biologische Chemie am Regionalzentrum für Biotechnologie in Faridabad im Bundesstaat Haryana.
Das Team entwickelte Nanomicellen (sehr kleine Partikel mit einer Größe zwischen 1 und 100 Nanometern), die aus verschiedenen Substanzen bestehen und deshalb als chimär bezeichnet werden. Die chimären Nanomicellen bestanden aus Phospholipiden, Docetaxel (DTX), einem Chemotherapeutikum, das Tumorzellen zerstört, und Dexamethason (DEX), einem entzündungshemmenden Medikament, das häufig zur Verringerung der Produktion verschiedener entzündungsfördernder Substanzen wie Prostaglandin E2 (PGE2) eingesetzt wird.
Tests an Labortieren zeigten, dass diese DTX-DEX NMs bei intravenöser Verabreichung hochwirksam waren, die Tumorgröße verringerten und die Überlebensrate erhöhten. Unbehandelte Tiere starben immer im Alter von 28–30 Tagen, während behandelte Tiere bis zum Alter von 44–50 Tagen überlebten, so Faccioli.
„Die Behandlung führte im Dickdarmkrebsmodell zu einer mehr als fünffachen Reduktion des Tumorvolumens im Vergleich zu unbehandelten Tumoren“, sagte Bajaj. Die Nanomizellen reduzierten und veränderten die Zellen rund um den Tumor, die eine Aktion des Immunsystems verhindern, förderten eine Zunahme bestimmter Arten weißer Blutkörperchen, die Tumorzellen abtöten, und hemmten die Sekretion von PGE2, einer entzündlichen Substanz im Tumormikromilieu, die die Anti-Tumor-Wirkung bestimmter Abwehrzellen beeinträchtigt.
„Obwohl an diesen Studien Tiere teilnahmen, sind die Ergebnisse sehr vielversprechend und weisen auf die Möglichkeit von Studien an Menschen hin, da die in den Nanomicellen verwendeten Verbindungen für die Anwendung am Menschen zugelassen sind“, sagte Faccioli, der als Postdoktorand am National Heart and Lung Institute des Imperial College London (Großbritannien) forschte.
Neben USP und Bajajs Labor waren auch das Amity Institute of Integrative Sciences and Health (Bundesstaat Haryana), die Abteilung für Chirurgische Onkologie am All India Institute of Medical Sciences (Neu-Delhi), das National Institute of Immunology (Neu-Delhi) und das National Institute of Biomedical Genomics (Kalyani, Bundesstaat Westbengalen) an der Forschung beteiligt.
Mehr Informationen:
Poonam Yadav et al., Künstlich erzeugte Nanomicellen hemmen das Tumorwachstum durch Aufhebung der Prostaglandin-vermittelten Immunsuppression, Zeitschrift für kontrollierte Freisetzung (2024). DOI: 10.1016/j.jconrel.2024.03.009