Forscher verfolgen immer ausgefeiltere Behandlungen zur Bekämpfung von Lungenkrebs. Traditionelle Chemotherapie kann schwerwiegende Nebenwirkungen im ganzen Körper haben, daher sind viele neue Behandlungen sehr zielgerichtet. Diese Verfahren ermöglichen eine kontrollierte Freisetzung direkt am Tumor unter Verwendung selektiver Wirkstoffe, die weniger wahrscheinlich Off-Target-Effekte hervorrufen.
Ein Artikel veröffentlicht in Fortschritte in der Biomedizintechnik präsentiert eine solche Strategie. Daniel Hayes und Kollegen von der Pennsylvania State University in den Vereinigten Staaten haben magnetische Nanopartikel entwickelt, die bei Stimulation mit einem Magnetfeld zur Freisetzung einer therapeutischen Nutzlast veranlasst werden können.
Die Technik sollte es einem Arzt ermöglichen, die Nanopartikel intravenös zu verabreichen und den Tumor dann von außerhalb des Körpers einem hochfrequenten Wechselmagnetfeld (AMF-RF) auszusetzen. Dadurch werden die Nanopartikel, die durch den Bereich strömen, leicht erhitzt und geben ihre therapeutische Nutzlast genau dort ab, wo sie benötigt wird.
Die fragliche Nutzlast ist ein kurzer RNA-Strang, der als microRNA bekannt ist. In diesem Fall verbanden die Forscher die Nanopartikel mit einer synthetischen Version einer microRNA namens miR-148b, die nachweislich eine tumorunterdrückende Aktivität aufweist. Unter Verwendung einer hitzeempfindlichen chemischen Bindung namens Diels-Alder-Cycloaddukt verbanden sie die Partikel und die Mikro-RNA, sodass die Bindung zerfiel und die Mikro-RNA freisetzte, wenn sie mit AMF-RF erhitzt wurde.
Beim Testen ihrer Nanopartikel in Lungenkrebszellen stellte das Forschungsteam fest, dass die Partikel erfolgreich in die Zellen eindrangen und ihre microRNA-Nutzlast freisetzten, wenn sie AMF-RF ausgesetzt wurden. Einen Tag später führten die Forscher Tests durch, um festzustellen, ob die behandelten Krebszellen abgestorben waren.
Sie fanden heraus, dass in der Gruppe, die die Nanopartikel/AMF-RF-Behandlung erhielt, eine signifikante Anzahl von Zellen abgestorben war, verglichen mit Gruppen, die keine Behandlung, Nanopartikel ohne Payload oder vollständig beladene Nanopartikel, aber kein AMF-RF erhielten. Die Ergebnisse zeigen, dass die Technik sehr vielversprechend ist und den Weg für fortgeschrittenere Studien an Tieren ebnen könnte.
Julien H. Arrizabalaga et al., Entwicklung magnetischer Nanopartikel für die intrazelluläre Abgabe von miR-148b bei nicht-kleinzelligem Lungenkrebs, Fortschritte in der Biomedizintechnik (2022). DOI: 10.1016/j.bea.2022.100031