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Diamanten als Hoffnung für Leukämiepatienten

categories Blut, Leukämie   8. Oktober 2013    

Leukämie ist eine der gefährlichsten Krebsarten – früher kam die Diagnose einem Todesurteil gleich. Inzwischen ist die Medizin so weit, dass fast jeder Zweite der jährlich 11.000 neuerkrankten Deutschen geheilt werden kann („Heilung“ bedeutet in diesem Fall, dass der Patient die ersten fünf kritischen Jahre überlebt).  Häufig ist der Blutkrebs deswegen nicht heilbar, weil die lebenswichtigen Medikamente nicht dort ankommen, wo sie sollten, um ihre volle Wirkung zu entfalten: Die Krebszellen entwickeln eine Strategie, die Medikamente aus dem Körper wieder auszuschleusen, bevor sie wirken können – vor allem wenn die Patienten gleichzeitig eine Chemotherapie bekommen.

Blutbildung & Leukämie
Bei einer Leukämie erkrankt das blutbildende System unseres Körpers. Während bei Kindern alle Knochen noch blutbildend sind, wird bei Erwachsenen das Blut nur noch im Knochenmark bestimmter Knochen gebildet (z.B. im Schädel, in den Wirbeln, den Rippen oder im Becken).
Im Knochenmark werden aus Stammzellen so genannte Hämozytoblasten gebildet, die sich durch Teilung vermehren und dadurch weitere Hämozytoblasten-Stammzellen und so genannte Vorläuferzellen bilden. Aus den Vorläuferzellen wachsen die verschiedenen Blutzellen, die ins Blutsystem übergehen. Die fertigen Blutzellen können sich im Gegensatz zu den Stammzellen nicht mehr teilen und sterben ab, wenn sie ihre Aufgabe erledigt haben.

Aus den Hämozytoblasten können beliebige Blutzellen entstehen:

– Rote Blutkörperchen (Erythrozyten) für die Sauerstoffversorgung,
– Thrombozyten (Blutplättchen), die für die Gerinnung des Blutes verantwortlich sind
– weiße Blutkörperchen (Leukozyten), die zum Immunsystem gehören, wie zum Beispiel die Fresszellen, die fremde Eindringlinge wie Bakterien angreifen, oder die Lymphozyten, die Antikörper produzieren.

Zu Leukämie kommt es, wenn eine der Vorläuferzellen einen Gendefekt aufweist. Diese Mutationen können bewirken, dass die Vorläuferzelle nicht ganz ausreift und sich dadurch immer wieder erneut teilen kann. Mit der Zeit verdrängen diese kranken Zellen auf Dauer die gesunden. Hinzu kommt, dass die unreifen Zellen ihre Arbeit nicht verrichten können.

Nano-Diamanten als große Hoffnung?
Forscher der National University of Singapore haben nun eine Methode mit Nanodiamanten entwickelt, die helfen soll, die Medikamente direkt in die Krebszellen einzuschleusen und auch dort zu halten, damit ihnen genügend Zeit bleibt, ihre Wirksamkeit gegen den Krebs zu entfalten.
Die Nanodiamanten binden mehrere Moleküle eines bekannten Leukämiepräparates (Daunorubicin) an sich, um den Transport dieser Medizin zu den Krebszellen zu verbessern und deren Wirkung in den Krebszellen zu erhöhen (ohne eine Resistenz gegen Daunorubicin hervorzurufen).

Daunorubicin, ein natürliches Glycosid und Antibiotikum aus der Gruppe der Anthracycline, ist derzeit eines der meist verwendeten Medikamente in der Leukämiebehandlung. Es verringert oder stoppt das Wachstum der Krebszellen oder vernichtet diese. Leider kommt es häufig vor, dass nach der Behandlung eine Resistenz gegen Daunorubicin entsteht, eine so genannte Chemoresistenz.

Bisherige Versuche, Chemoresistenzen zu verhindern, konzentrierten sich auf die Entwicklung wirkungsvoller Hemmsubstanzen. Bisher waren diese Forschungsansätze jedoch wenig erfolgreich, da sich die Substanzen häufig als toxisch erwiesen oder die klinischen Versuche alles andere als vielversprechend waren.

Minipartikel mit großer Zukunft
Die Nanodiamanten, die nun von den Wissenschaftlern der NUS und der UCLA untersucht wurden, sind sehr winzige, kohlenstoffbasierte Partikel mit einen Durchmesser von 2 bis 8 Nanometern – durch diese extrem kleine Träger-substanz soll es gelingen, Chemoresistenzen zu verhindern.
Auf der Oberfläche der Nanodiamanten wurde Daunorubicin fixiert und in Leukämiezellen eingeführt. Die Wissenschaftler stellten fest, dass die Nanodiamanten dank ihrer geringen, non-invasiven Größe und ihrer besonderen Oberflächenbeschaffenheit das Medikament in die Krebszellen transportieren können ohne dass es von diesen wieder hinaustransportiert wird oder Blutgefäße verstopft.

„Die Verwendung von Nanodiamanten bietet eine vielversprechende Kombination von Biokompatibilität und therapeutischer Effizienz. Des weiteren zeigen unsere ersten Sicherheitstests sowohl in vitro als auch in vivo, dass sie gut angenommen werden, was für uns Hoffnung gibt für die weitere Forschung auf diesem Gebiet“, so Dr. Chow.

“Nanodiamanten sind vielversprechende therapeutische Trägersubstanzen und eines unsere Ziele ist es jetzt, herauszufinden, welche Wirkstoffe mit Nanodiamanten transportiert werden können, damit in der Zukunft noch mehr Patienten verschiedener Krankheiten davon profitieren können“, ergänzt Dr. Ho, Professor für Bioengineering an der UCLA.

Das Team erklärt, dass noch weitere Forschung und Sicherheitsevaluationen des Nanodiamanten-Systems notwendig sind, um deren volles Potenzial auszuschöpfen. Zunächst wird es unter klinischen Versuchsbedingungen getestet werden. Sie hoffen, dass es bald bei Leukämiepatienten, die nicht auf die gewöhnliche Daunorubicintherapie ansprechen, angewendet werden kann.

Quelle: medicalpress.de

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