Mit Nano-Partikeln gezielt den Krebs bekämpfen?

Einer US-amerikanischen Forschergruppe der University of New Mexico in Albuquerque ist es gelungen, eine komplette Leberkrebs-Zellkultur innerhalb von 24 Stunden abzutöten. Bei dem Experiment wurden Nano-Partikel mit Medikamenten der Chemotherapie „beladen“ und gezielt zu den Krebszellen gelenkt. Dort dockten die Nano-Partikel an und ließen ihre tödliche Ladung frei. Innerhalb eines Tages waren die Krebszellen fast vollständig abgestorben.

Eine Revolution für die Chemotherapie

Für die Chemotherapie der Zukunft könnte das Gelingen der Nano-Transporter-Experimente zu einer Revolution führen, die den Kampf gegen den Krebs ein beachtliches Stück nach vorn treiben würde. Bislang ist die Chemotherapie mit erheblichen Nebenwirkungen verbunden, die nicht selten auch zum Tode des Patienten führen können. Wenn die giftigen Medikamente gegen Krebs gezielt zu den Krebszellen transportiert werden können, würden die Nebenwirkungen enorm reduziert werden.

So funktionieren die Nano-Transporter

Mit „Nano“ wird der milliardste Teil eines Meters bezeichnet, entsprechend auch einem millionstel Millimeter. Als Material für die winzigen Transporter hat das Forscherteam um den Wissenschaftler Prof. C. Jeffrey Brinker Siliziumdioxid gewählt. Dieses wurde zu 150 millionstel Millimeter kleinen Kügelchen geformt, die mit einem Krebsmedikament getränkt wurden.

Anschließend musste sichergestellt werden, dass die Nano-Transporter mit der tödlichen Ladung auch tatsächlich an die Krebszellen andocken und die gesunden Zellen in Frieden lassen. Erreicht wurde das durch einen zusätzlichen Mantel aus Liposomen. Auf diesen Mantel wurden dann Peptide angebracht, die sich ausschließlich mit Krebszellen verbinden können und das Zellgift direkt zu den Krebszellen transportieren.

In den Laborversuchen ist diese Rechnung aufgegangen und die Nano-Transporter dockten mit einer 10.000-fach höheren Wahrscheinlichkeit an die Krebszellen, statt an gesunde Zellen. Das Medikament wurde von den Nano-Partikeln wie erwartet freigegeben und in nur 24 Stunden waren 97% der Leberkrebszellen abgetötet.

Hoffnung für die Zukunft

Das erste Experiment fand an gezüchteten Zellkulturen statt, was entsprechend optimale Bedingungen für das Gelingen mit sich brachte. Weitere Laboruntersuchungen werden zunächst zeigen müssen, ob und wie gut die Nano-Killer im lebenden Organismus funktionieren werden. Erst wenn Versuche an Mäusen positiv verlaufen sind, können klinische Testreihen an Krebspatienten durchgeführt werden. Entsprechend wird also noch viel Zeit vergehen, bis eine mögliche Nano-Therapie Einzug in den realen Kampf gegen den Krebs erhalten kann.

Die Nanotechnologie im Allgemeinen

Erst Ende der 1990er Jahre und pünktlich zum Jahrtausendwechsel ist die Nano-Technologie verstärkt in das öffentliche Bewusstsein getreten und war seither auch immer stärker in den Medien vertreten. Doch obwohl es sich dabei tatsächlich um eine vergleichsweise recht junge Wissenschaft handelt, wurde ihr Grundstein bereits 1959 durch einen Vortrag des US-amerikanischen Physikers Richard Phillips Feynman gelegt. Der Begriff „Nanotechnologie“ wurde schließlich 15 Jahre später vom japanischen Wissenschaftler Norio Taniguchi geprägt.

Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich bei der Nanotechnologie um den Aufbau winziger Teilchen, die ganz spezifische Eigenschaften erfüllen. Nanopartikel bestehen nur aus wenigen bis einigen tausend Molekülen oder Atomen. Zum Vergleich: In einem gewöhnlichen Wassertropfen sind etwa 6.000 Trillionen Atome enthalten, das entspricht einer 6 mit 21 Nullen.

Wie so oft, findet auch die vielversprechende Nanotechnologie ihre Vorbilder in der Natur. Ein bekanntes Beispiel ist die Lotosblume. Ihre Blätter sind durch Nanopartikel versiegelt, die Wasser einfach abperlen lassen – eine Technik die durch Forschung zum Beispiel Glasversiegelungen oder Autowachse mit dem sogenannten Lotoseffekt ermöglicht hat.

Die Nanotechnologie findet bereits Einsatz in der Halbleiterelektronik, in der Textilindustrie für wasserabweisende Kleidung oder auch in Farben und Lacken. Für die Zukunft könnten sich die Nanopartikel als äußerst nützlich für die Landwirtschaft als biologischer Pflanzenschutz erweisen und nicht zuletzt eben auch zum Wirkstoff- und Hoffnungsträger in der Medizin werden.

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