Krebs: Gering dosierte Nanomedikamente verbessern Therapie erheblich

Wie wirksam sind Nanomedikamente im Kampf gegen Krebs?

Eine Verabreichung von häufigeren, aber dafür niedrigeren Dosen von Nanomedikamenten könnte die Krebsbehandlung deutlich verbessern. Eine solche Therapie trägt dazu bei, die Mikroumgebung eines Tumors zu normalisieren, was dessen Wachstum und Ausbreitung reduziert.

In einer neuen Studie unter Beteiligung des Massachusetts General Hospital wurde in mathematischen Modellen und in Untersuchungen an Mäusen festgestellt, dass eine Behandlung mit dem Nanomedikament Doxil in geringen Dosen die Wirksamkeit der Immun-Checkpoint-Inhibition bei Krebserkrankungen verbessern kann.

Die Ergebnisse wurden in der englischsprachigen Fachzeitschrift „Journal of Controlled Release“ veröffentlicht.

Todesfälle durch Krebs nehmen immer noch zu

Auch wenn in den letzten Jahrzehnten viele Erfolge im Kampf gegen Krebs erzielt wurden, ist laut den Fachleuten des Robert Koch-Instituts (RKI) die absolute Zahl jährlicher Krebssterbefälle in Deutschland in den letzten 30 Jahren kontinuierlich weiter angestiegen.

Dies macht deutlich, wie dringend bessere Medikamente und Therapien erforderlich sind, um erkrankten Menschen zu helfen. Nanomedikamente könnten hier einen wesentlichen Beitrag leisten.

Wie funktionieren Nanomedikamente?

Die medizinisch genutzten Nanopartikeln sind winzige Strukturen, welche verschiedene Substanzen an bestimmte Stellen des Körpers transportieren können. Beispielsweise können sie verwendet werden, um ein Chemotherapeutikum zu einem Tumor zu bringen.

Bei klinisch zugelassenen Nanomedikamenten in der Krebsbehandlung besteht allerdings bislang das Problem, dass die Überlebensvorteile, wenn man sie mit der herkömmlichen Chemotherapie vergleicht, häufig eher bescheiden ausfallen, erläutert das Team.

Welche Rolle spielt die Dosierung?

Die Ergebnisse der neuen Untersuchung deuten laut den Forschenden nun jedoch darauf hin, dass die Nanomedizin zusätzliche Vorteile bietet, wenn sie als metronomische Dosierung (in niedrigeren, häufigeren Dosen) verabreicht wird, anstatt in der maximal verträglichen Standarddosis.

„Nanomedizin und metronomische Therapie wurden bisher als zwei unterschiedliche Ansätze zur Behandlung von Krebs angesehen. Unsere Analyse deutet darauf hin, dass diese beiden Ansätze in einem einheitlichen Rahmen als Strategien zur Verbesserung der Behandlung betrachtet werden können“, erläutert Studienautor Dr. Rakesh K. Jain vom Massachusetts General Hospital in einer Pressemitteilung.

Metronomische Therapie verändert Tumorumgebung

Die metronomische Therapie hilft offenbar, die Mikroumgebung von Tumoren zu normalisieren. Anders ausgedrückt: Die Behandlung trägt dazu bei, einige der Anomalien zu korrigieren, die sich um den Tumor herum entwickeln und diesen normalerweise schützen und sein Wachstum begünstigen.

Tumore sind in der Lage, Signale auszusenden, welche die normale Durchblutung beeinträchtigen und die Reaktion der Immunzellen blockieren. Dies erschwert eine Behandlung der Tumore.

Durch die metronomische Therapie kann allerdings die Funktion der Blutgefäße und die Aktivierung des Immunsystems innerhalb eines Tumors verbessert werden, erläutern die Forschenden. Die neuen Ergebnisse deuten nun zudem darauf hin, dass durch den Einsatz von Nanomedikamenten ähnliche Veränderungen in der Mikroumgebung von Tumoren erreichbar sind.

Nanopartikel lösen Wirkungskaskade aus

„In dieser Studie stellten wir die Hypothese auf, dass Nanopartikelformulierungen aufgrund der kontrollierten Freisetzung ihrer Nutzlast und der langen Zirkulationszeit im Blut die gleiche Wirkungskaskade auslösen können wie die metronomische Therapie“, erläutert Dr. Jain.

Doxil zur Behandlung von Krebs

In der Studie wurde innerhalb von mathematischen Modellen und an Mäusen untersucht, wie sich Nanomedikamente auf die Mikroumgebung eines Tumors auswirken.

So fanden die Forschenden einen Möglichkeit, Doxil, ein Nanomedikament, welches zur Behandlung von metastasierendem Brustkrebs verwendet wird, bei Mäusen mit dreifach negativem Brustkrebs oder Fibrosarkom nach einem metronomischen Schema zu verabreichen.

Medikament überwand Resistenz von Tumor

Dadurch war das Medikament in der Lage, die Resistenz des Tumors zu überwinden, welche normalerweise auftritt, wenn Doxil nach einem Standarddosisschema verabreicht wird. Wurde das Arzneimittel nach einen metronomischen Rhythmus verabreicht, verbesserte sich die Wirksamkeit der Kombination von Doxil und der auf Checkpoint-Inhibitor abzielenden Immuntherapie.

„Es ist dringend erforderlich, die Mechanismen der Resistenz gegen die Nano-Immuntherapie zu verstehen und Strategien zu entwickeln, um die Nano-Immuntherapie bei Brustkrebs und anderen Krebsarten zu verbessern”, resümiert Studienautor Dr. Triantafyllos Stylianopoulos von der University of Cyprus.

Wirksamkeit von Nano-Immuntherapien verbessern

Nach Ansicht des Experten, können die Ergebnisse der aktuellen Forschungsarbeit als Grundlage für die Planung künftiger klinischer Studien verwendet werden, um die Wirksamkeit von Nano-Immuntherapien zu verbessern.

Schwer zu behandelnde Tumore erfolgreich bekämpfen

Der Mediziner berichtet weiter, dass eine Kombination von Nanomedikamenten mit metronomischer Zeitplanung eine wirksame Möglichkeit darstellt, um eigentlich schwer zu behandelnde Tumore effektiv zu attackieren.

Durch das Zusammenwirken dieser beiden Strategien könne eine Normalisierung der Mikroumgebung des Tumors erreicht werden. Dies hat zur Folge, dass eingesetzte Arzneimittel eine höhere Erfolgschance haben, Krebszellen zu erreichen und diese effektiv zu bekämpfen, so Dr. Stylianopoulos hinzu. (as)