Wissenschaftler nutzen Lichttherapie, um weltweit erstmals Krebszellen anzuvisieren und abzutöten | Krebs

Wissenschaftlern ist es gelungen, eine revolutionäre Krebsbehandlung zu entwickeln, die mikroskopisch kleine Krebszellen zum Leuchten bringt und abtötet. Dies ist ein Durchbruch, der es Chirurgen ermöglichen könnte, Krankheiten effektiver zu bekämpfen und sie bei Patienten auszurotten.

Ein europäisches Team aus Ingenieuren, Physikern, Neurochirurgen, Biologen und Immunologen aus dem Vereinigten Königreich, Polen und Schweden hat sich zusammengeschlossen, um die neue Form der Photoimmuntherapie zu entwickeln.

Experten gehen davon aus, dass es sich nach Operation, Chemotherapie, Strahlentherapie und Immuntherapie zur weltweit fünftwichtigsten Krebsbehandlung entwickeln wird.

Die lichtaktivierte Therapie zwingt Krebszellen dazu, im Dunkeln zu leuchten, und hilft Chirurgen, mehr Tumore zu entfernen als herkömmliche Techniken – und tötet dann die verbleibenden Zellen innerhalb von Minuten nach Abschluss der Operation ab. In der weltweit ersten Studie an Mäusen mit Glioblastom, einer der häufigsten und gefährlichsten Arten von Hirntumoren, zeigten Scans, dass die neue Behandlung selbst die kleinsten Krebszellen zum Leuchten brachte, um Chirurgen bei der Entfernung zu helfen – und diese Rückstände dann auslöschte.

Studien einer neuen Form der Photoimmuntherapie, geleitet vom Institut Krebs Die Studie aus London zeigte auch, dass die Behandlung eine Immunantwort auslöste, die das Immunsystem dazu veranlassen könnte, Krebszellen in Zukunft anzugreifen, was darauf hindeutet, dass es verhindern könnte, dass das Glioblastom nach der Operation wiederkehrt. Forscher untersuchen jetzt eine neue Behandlung für krebsartiges Neuroblastom im Kindesalter.

„Hirntumoren wie das Glioblastom können schwierig zu behandeln sein, und leider gibt es nur sehr wenige Behandlungsoptionen für Patienten“, sagte Studienleiterin Dr. Gabriella Kramer-Maric gegenüber The Guardian. „Eine Operation ist aufgrund der Lage der Tumore schwierig, daher könnten neue Möglichkeiten, die während der Operation zu entfernenden Krebszellen zu sehen und die verbleibenden Krebszellen danach zu behandeln, von großem Nutzen sein.“

Der ICR-Teamleiter für präklinische molekulare Bildgebung fügte hinzu: „Unsere Studie zeigt, dass eine neuartige Photoimmuntherapie mit einer Kombination aus fluoreszierenden Markern, Körperproteinen und Nahinfrarotlicht Überreste von Glioblastomzellen in Mäusen identifizieren und behandeln kann. Wir hoffen, dass dies in Zukunft der Fall ist.“ Die Verwendung dieses Ansatzes dient der Behandlung des menschlichen Glioblastoms und möglicherweise auch anderer Krebsarten.

Die Behandlung kombiniert einen speziellen fluoreszierenden Farbstoff mit einer Verbindung, die auf den Krebs abzielt. In einem Experiment an Mäusen wurde gezeigt, dass diese Kombination das Sehvermögen von Krebszellen während einer Operation signifikant verbessert und, wenn sie anschließend durch Nahinfrarotlicht aktiviert wird, eine Anti-Tumor-Wirkung hervorruft.

Wissenschaftler des ICR, des Imperial College London, der Schlesischen Medizinischen Universität in Polen und des schwedischen Unternehmens AffibodyAB glauben, dass die neue Behandlung Chirurgen dabei helfen könnte, besonders schwierige Tumore, beispielsweise im Kopf- und Halsbereich, einfach und effektiv zu entfernen.

Diese gemeinsame Anstrengung wurde größtenteils vom Zentrum für Wissenschaft und Konvergenz von Cancer Research UK am ICR und dem Imperial College London finanziert – einer Partnerschaft, die internationale Wissenschaftler aus den Disziplinen Ingenieurwissenschaften, Naturwissenschaften und Biowissenschaften zusammenbringt, um innovative Wege zur Behandlung von Krebs zu finden.

Professor Axel Burns, Leiter des Cancer Stem Cell Teams bei Cancer Research and Science und Direktor des Scientific Convergence Centre for Cancer Research UK, sagte:

„Diese Forschung demonstriert einen neuen Ansatz zur Identifizierung und Behandlung von Glioblastomzellen im Gehirn, indem Licht verwendet wird, um die immunsuppressive Umgebung in eine immunschwache Umgebung umzuwandeln, was ein aufregendes Potenzial als Therapie gegen diese aggressive Art von Hirntumor hat.“

Nach jahrzehntelangen Fortschritten in der Krebsbehandlung bedeuten die vier Hauptformen, die es heute gibt – Operation, Chemotherapie, Strahlentherapie und Immuntherapie –, dass mehr Menschen, bei denen die Krankheit diagnostiziert wurde, wirksam behandelt werden können und viele Jahre lang gesund leben können.

Die Nähe einiger Tumore zu lebenswichtigen Organen im Körper erfordert jedoch die Entwicklung neuer Methoden zur Behandlung von Krebs, damit Ärzte das Risiko einer Schädigung gesunder Körperteile überwinden können. Experten glauben, dass eine Photoimmuntherapie die Antwort sein könnte.

Wenn Tumore in sensiblen Bereichen des Gehirns wie dem motorischen Kortex wachsen, der an der Planung und Steuerung willkürlicher Bewegungen beteiligt ist, kann eine Glioblastom-Operation schwer zu behandelnde Tumorzellen hinterlassen – was bedeutet, dass die Krankheit später in einer aggressiveren Form zurückkehren kann .

Die neue Behandlung verwendet künstliche Partikel, sogenannte Chaperone. Dies sind kleine Proteine, die im Labor so konstruiert wurden, dass sie mit hoher Präzision an ein bestimmtes Ziel binden, in diesem Fall ein Protein namens EGFR, das in vielen Fällen von Glioblastom mutiert ist.

Die Mikrokörper wurden dann mit einem fluoreszierenden Molekül namens IR700 kombiniert und den Mäusen vor der Operation verabreicht. Das Hervorheben der Verbindungen ließ den Farbstoff leuchten und mikroskopisch kleine Bereiche von Tumoren im Gehirn hervorheben, die von Chirurgen entfernt werden konnten. Der Laser schaltete dann auf Nahinfrarotlicht um, was eine Antitumoraktivität auslöste und die nach der Operation verbleibenden Zellen abtötete.

„Die Photoimmuntherapie kann uns dabei helfen, Krebszellen zu bekämpfen, die während der Operation nicht entfernt werden können, was dazu führen kann, dass Menschen nach der Behandlung länger leben“, sagte Dr. Charles Evans, Direktor für Forschungsinformationen bei Cancer Research UK. Er warnte davor, dass noch technische Herausforderungen zu bewältigen seien, wie z. B. der Zugang zu allen Teilen des Tumors mit Nahinfrarotstrahlung, fügte jedoch hinzu, dass er „auf den Fortschritt dieser Forschung gespannt“ sei.