Therapie-Idee
Mit Platin-Nanopartikel gegen Leberkrebs
Symbolische Illustration des Platinum-Eintrags im Periodensystem der Elemente: Die nicht-oxidierte Form von Platinum ist weniger toxisch als die oxidierte.
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ZÜRICH. Mit Platin-Nanopartikeln lassen sich Leberkrebszellen selektiver abtöten als mit derzeitigen Krebsmitteln, haben Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich beobachtet (Angewandte Chemie 2019, 58: 1-6).
Zytostatika auf Platin-Basis schädigen ja auch gesundes Gewebe, was teils heftige Nebenwirkungen verursacht, erinnert die ETH Zürich in einer Mitteilung zur Veröffentlichung der Forschungsarbeit. Enthalten sei in diesen klassischen Zytostatika Platin in seiner oxidierten Form, Platin(II). Weitaus weniger toxisch für Zellen sei die nicht-oxidierte Form Platin(0).
Die ETH-Forscher um Helma Wennemers, Professorin am Laboratorium für Organische Chemie, und Michal Shoshan, Postdoktorandin in ihrer Gruppe, suchten daher nach einem Weg, Platin(0) in die Zellen zu bringen und es erst dort zum wirksamen Platin(II) oxidieren zu lassen.
Dafür nutzten sie Platin(0)-Nanopartikel, wobei sie diese zunächst mit einem Peptid stabilisieren mussten, wie die ETH Zürich berichtet. In einem Screening einer Bibliothek mit Tausenden Peptiden identifizierten sie ein geeignetes Peptid, welches die Herstellung von kleinen Platin-Nanopartikeln (Durchmesser von 2,5 Nanometer) ermöglicht, die über Jahre stabil bleiben.
Oxidation bringt Wirkung
Versuche mit Krebszellkulturen ergaben, dass diese Platin-Nanopartikel tatsächlich in die Zellen gelangen und dass das Platin(0) vom spezifischen Milieu im Innern von Leberkrebszellen zum zytotoxisch wirkenden Platin(II) oxidiert wird.
Untersuchungen mit zehn verschiedenen menschlichen Zelltypen zeigten außerdem, dass die Toxizität der Nanopartikel sehr selektiv in Leberkrebszellen auftritt, heißt es in der Mitteilung. Dort hätten die Nanopartikel genauso toxisch gewirkt wie Sorafenib, das derzeit am häufigsten eingesetzte Medikament bei der Behandlung primärer Lebertumore. Allerdings seien die Nanopartikel selektiver als Sorafenib sowie deutlich selektiver als das bekannte Cisplatin. „Es ist daher denkbar, dass die Nanopartikel weniger Nebenwirkungen haben werden“, resümiert die ETH Zürich.
Weitere Forschungen hätten ergeben, dass der Gehalt an Platin in den Zellkernen der Leberkrebszellen deutlich höher war als etwa in Darmkrebszellen. Es werde vermutet, dass die durch Oxidation in Leberkrebszellen erzeugten Platin(II)-Ionen in den Zellkern gelangen und dort ihre Toxizität entfalten.
„Es noch ein sehr weiter und ungewisser Weg zu einem Medikament, doch es ist ein neuer Ansatz, die Selektivität von Arzneistoffen für bestimmte Krebsarten zu verbessern – durch einen selektiven Aktivierungsprozess, der spezifisch für einen Zelltyp ist“, wird Wennemers in der Mitteilung der ETH Zürich zitiert.
Weitere Forschungen sollen nun die chemischen Eigenschaften von solchen Nanopartikeln erweitern, um deren biologische Effekte noch genauer kontrollieren zu können. (eb)
