Krebstherapie – Nanopartikel als Wirkstoffträger

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Ein Weg gegen die Ausbreitung von Krebszellen könnte in Zukunft direkt über das Zellinnere führen. In enger Zusammenarbeit ist es 3 Arbeitsgruppen der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München und des Exzellenzclusters Nanosystems Initiative Munich (NIM) gelungen, den Wirkstoff Colchicin in konzentrierter Form mit Hilfe von Nanopartikeln direkt in Zellen einzuschleusen.

Colchicin hemmt die Zellteilung und somit die Vermehrung von Krebszellen. Als Grundlage dienten den Forschern winzige Silikatpartikel mit einem Durchmesser von rund 50 Nanometern. Die Partikel sind in dieser Größe klein genug, um eine Zellmembran zu durchdringen und aufgrund ihrer porösen Struktur können Wirkstoffe wie Colchicin gut absorbiert werden. Damit der Wirkstoff nicht schon vor seinem Ziel auf dem Weg durch den Körper freigesetzt wird, entwickelten die Wissenschaftler eine Art Schutzhülle, die dies verhindert. Mit nur einem Behandlungsschritt schafften sie es, die Partikel mit einer Doppelschicht aus Lipidmolekülen zu überziehen, die die Wirkstoffe erst im Zellinneren wirklich entweichen lässt. Das Prinzip, auf diese Weise einen Wirkstoff in Zellen einzuschleusen, sei universell einsetzbar, so Professor Bein.

Die Methode, um die Wirkstoffe in den Nanoteilchen zu halten, entwickelten LMU-Wissenschaftler aus den Arbeitsgruppen der Professoren Joachim Rädler (Fakultät für Physik), Christoph Bräuchle und Thomas Bein (beide Department Chemie) gemeinsam. Dazu gaben sie die Partikel in eine alkoholische Lösung mit Lipid-Molekülen und fügten schrittweise Wasser hinzu. Mit steigendem Wassergehalt bildeten die Lipide von selbst eine Hülle um die Partikel in Form einer Lipid-Doppelschicht. Colchicin konnte durch die Lipidschicht nicht vollständig zurückgehalten werden. Es zeigte sich, dass Spuren des Wirkstoffs im Medium außerhalb der Partikel zu finden waren. Der größte Teil des Medikamentes diffundierte jedoch erst nach dem Eintritt in die Zielzelle und konnte dort seine wachstumshemmende Wirkung entfalten.

Pressemitteilung der Ludwig-Maximilians-Universität, München