In den vergangenen Jahren eine Reihe von zielgerichteten Krebsmedikamenten, weiter zugenommen. Jedoch, konventionelle Chemotherapeutika spielen immer noch eine wichtige Rolle in der Behandlung von Krebs. Dazu gehören Platin-haltigen zytotoxischen Wirkstoffen, die angreifen und töten Krebszellen. Aber diese Wirkstoffe schädigen auch gesundes Gewebe und verursachen schwere Nebenwirkungen. ETH-Forscher haben nun ermittelt, ein Ansatz, der es ermöglicht, mehr selektive Behandlung von Krebs mit Medikamenten dieser Art.

Platin können zytotoxisch wirken, wenn oxidiert Platin(II) und tritt in dieser form in herkömmliche Platin-basierten Chemotherapeutika. Nicht oxidiert Platin(0), ist jedoch weit weniger giftig zu den Zellen. Basierend auf diesem wissen, ein team unter der Leitung von Helma Wennemers, Professor am Laboratorium für Organische Chemie, und Michal Shoshan aus, ein postdoc-Zeit in Ihrer Gruppe, suchte nach einer Möglichkeit zur Einführung von Platin(0) in die Ziel-Zellen, und nur dann für ihn oxidiert werden zu Platin(II). Zu diesem Zweck werden Sie verwendet, nicht oxidiert Platin-Nanopartikel, die musste erstmal stabilisiert werden, mit einem Peptid. Sie durchleuchtet eine Bibliothek mit tausenden von Peptiden zu identifizieren, die ein Peptid, geeignet für die Herstellung von Platin-Nanopartikeln (2.5 Nanometer im Durchmesser), die sind auch nach Jahren stabil.

Oxidiert im inneren der Zelle

Tests mit Krebs-Zellkulturen ergab, dass die Platin(0) – Nanopartikel dringen in die Zellen. Einmal in der spezifischen Umgebung des Leber-Krebs-Zellen, Sie werden oxidiert, was den zytotoxischen Effekt von Platin(II).

Studien mit zehn verschiedenen Arten von menschlichen Zellen zeigten auch, dass die Toxizität des Peptid-beschichteten Nanopartikeln sehr selektiv war, um Leber-Krebs-Zellen. Sie haben die gleichen toxischen Effekt wie Sorafenib, die häufigste Medikament zur Behandlung von primären Lebertumoren heute. Jedoch, die Nanopartikel sind selektiver als Sorafenib und deutlich mehr als die bekannten Chemotherapeutikum Cisplatin. Es ist daher denkbar, dass die Nanopartikel haben weniger Nebenwirkungen als herkömmliche Medikamente.

Gemeinsam mit ETH-Professor Detlef Günther und seine Forschungsgruppe Wennemers und Ihr team waren in der Lage, um zu bestimmen, die Platin-Inhalte in die Zellen und deren Zellkerne mit Hilfe einer speziellen Massenspektrometrie. Sie kamen zu dem Schluss, dass der Platin-Gehalt in den Zellkernen der Leber-Krebs-Zellen war signifikant höher, als z.B. in kolorektalen Krebszellen. Die Autoren glauben, dass die Platin(II) – Ionen — produziert durch die oxidation der Platin-Nanopartikel in der Leber Krebs von Zellen — geben Sie den Kern, und dort lassen Sie Ihrer Toxizität.

„Wir sind noch ein sehr langer und ungewisser Weg von einem neuen Medikament, aber die Forschung eingeführt, ein neuer Ansatz zur Verbesserung der Selektivität der Medikamente für bestimmte Arten von Krebs-oder durch die Verwendung einer selektiven Aktivierung eines bestimmten zelltyps,“ Wennemers sagt. Die zukünftige Forschung wird erweitert, die chemischen Eigenschaften der Nanopartikel ermöglichen eine größere Kontrolle über Ihre biologischen Wirkungen.