Nanotechnologie richtet sich gegen Hirnkrebsstammzellen

Mit Nanopartikeln kombinierte genetische Therapien versprechen besonders bei Hirnkrebs große Fortschritte. Mikro-RNA-Nanopartikel (miRNA) legen bestimmte Gene in Krebszellen still und hemmen deren Wachstum. Eine entsprechende Studie erschien im Juni 2018 in Nano Letters. Darin wurden mit miRNA gefüllte Nanopartikel entwickelt, die in Mausmodellen erfolgreich Hirnkrebsstammzellen angriffen.

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Hirnkrebs gehört zu den genetisch am besten bekannten Krebsarten. Dennoch gibt es nur wenige dagegen entwickelte Behandlungen. Gründe sind die Blut-Hirn-Schranke und das Vorhandensein von Krebsstammzellen. Krebsstammzellenkönnen genetisch unterschiedliche Krebszellen bilden. Sie sind für Arzneimittelresistenz und Metastasierung verantwortlich. Wirksame Hirnkrebsbehandlungen müssen die Blut-Hirn-Schranke überwinden und Krebsstammzellen angreifen.

Mikro-RNA-Nanopartikel

Forscher des US-amerikanischen John Hopkins Hospital entwickelten mit Mikro-RNA gefüllte, biologisch abbaubare Nanopartikel. Sie sind 1000-mal kleiner als ein menschliches Haar und ähneln Molekülen der Zellkommunikation. Eingeschlossen wurden Mikro-RNAs gegen die Gene HGMA1 und DNMT. miRNAs binden an Träger-RNAs und hemmen die Fähigkeit der Gene zur Proteinbildung. So sollte die unbegrenzte Wachstumsfähigkeit von Krebsstammzellen unterbunden werden.

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Zum Test der Nanopartikel injizierten die Forscher 18 Mäusen menschliche Glioblastomzellen (GBM).

Für möglichst kliniknahe Ergebnisse warteten sie 45 Tage, damit sich die Tumoren gut entwickelten. Die Hälfte der Tiere erhielt Nanopartikel-miRNA, die andere Hälfte Nanopartikel mit inaktiver miRNA. Um die Wirkung genauer zu erkennen, wurde das Immunsystem der Mäuse unterdrückt.

Die Ergebnisse zeigten:

• Von 9 mit Nanopartikel-miRNA behandelten Mäusen lebten 3 bis zu 80 Tage. Die übrigen 6 überlebten 133 Tage.
• Von 9 Mäusen mit inaktiver miRNA starben 5 innerhalb von 2 Monaten.
• Alle Kontrollmäuse hatten große Tumoren. Bei behandelten Mäusen waren wenige kleine Tumoren zu sehen; bei den meisten verschwanden sie.

Was bedeutet diese Studie für uns?

• Eine neue Strategie gegen schwer behandelbaren Hirnkrebs wurde entwickelt. Durch Nanopartikel, die die Blut-Hirn-Schranke überwinden, wurde eine wirksame Gentherapie ermöglicht.
• Die meisten genetischen Medikamente greifen nur ein Gen an. Hier richten sich miRNAs hingegen gegen mehrere Gene und ihre Wechselbeziehungen.
• Es muss betont werden, dass diese Untersuchungen im Labor erfolgten. Eine Bestätigung durch weitere klinische Studienist erforderlich.
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