Forscher der Rice University in Houston, USA, haben Mäusen implantierbare „Medikamentenfabriken“ eingesetzt, die das Immunsystem gezielt gegen Krebs aktivieren. Diese innovative Technologie könnte zukünftig auch bei Erkrankungen wie Diabetes oder COVID-19 eingesetzt werden.
In einer kürzlich veröffentlichten Studie eliminierten die Implantate Eierstock- und Darmkrebs bei Mäusen in weniger als einer Woche.
Die Kapseln agieren wie Miniaturfabriken: Sie produzieren kontinuierlich Dosen des körpereigenen Botenstoffs Zytokin, der dem Immunsystem signalisiert, wann und wo es angreifen soll.
„Wir verabreichen es nur einmal, doch die Fabriken stellen die Dosis täglich genau dort her, wo sie gebraucht wird, bis der Krebs besiegt ist“, erklärt Co-Autor Prof. Omid Veiseh, Krebsforscher an der Rice University.
„Sobald wir die optimale Anzahl der Implantate ermittelt hatten, eradizierten wir Tumore bei 100 % der Mäuse mit Eierstockkrebs und bei sieben von acht Mäusen mit Dickdarmkrebs.“
Die Kugelfabriken bestehen aus zwei Komponenten: Eine biokompatible äußere Polymerschicht kapselt menschliche Zellen ein, die nach der Implantation Zytokine freisetzen. Die poröse Struktur ermöglicht den Nährstoffeinstrom und den Austritt der Wirkstoffe, um den Krebs gezielt anzugreifen.
Stärkung des körpereigenen Immunsystems
„Zytokine sind kleine Signalstoffe, die zwischen Zellen und Immunsystem kommunizieren. Bei Eierstockkrebs werden Immunzellen oft unterdrückt oder erschöpft“, erläutert Amanda Nash, Doktorandin im Labor von Prof. Veiseh und Erstautorin der Studie.
„Diese entzündungsfördernden Botenstoffe wecken das Immunsystem und verstärken seine Antwort, um den Krebs effektiv zu bekämpfen.“
Das Team bestätigte die Immunaktivierung durch eine Zunahme der T-Zellen, essenziell für den Therapieerfolg. „In Primatenstudien traten keine Toxizitäten auf – ein vielversprechendes Zeichen für klinische Tests“, so Nash.
Konventionelle Zytokin-Therapien per Infusion verursachen oft schwere Nebenwirkungen durch systemische Verteilung.
„Bei intravenöser Gabe verteilt sich der Wirkstoff im gesamten Körper, was Toxizitäten begünstigt“, betont Nash. „Unsere Implantate erzeugen hohe Konzentrationen lokal am Tumor.“
Als Nächstes testet das Team die Plattform gegen Lungenkrebs und weitere Erkrankungen.
„Zytokine waren hier der Fokus, doch die Plattform kann theoretisch jedes kleine Molekül produzieren, das durch die Poren diffundiert“, sagt Nash. „Das Potenzial ist grenzenlos.“