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Molekulare Netzwerke für die Krebstherapie

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Ein neuer Ansatz im Kampf gegen Krebs basiert darauf, Tumorzellen mithilfe molekularer Netzwerke in die Selbstzerstörung zu treiben

Im Kampf gegen den Krebs eröffnet sich nun ein völlig neuer Weg. Wissenschaftler, die mit David Ng, Gruppenleiter am Max-Planck-Institut für Polymerforschung, zusammenarbeiten, versuchen, den Selbstzerstörungsmechanismus von Krebszellen zu aktivieren, indem sie auf die Struktur der Krebszellen abzielen. Sie können bereits erste Erfolge in Laborexperimenten nachweisen.

Ein Netzwerk, das sich in einer Krebszelle bildet, greift die physischen Strukturen in der Zelle an und aktiviert so ihren Selbstzerstörungsmechanismus.

© MPI für Polymerforschung

Bei der Behandlung von Krebs gibt es immer neue Möglichkeiten für die Medizin: Die chirurgische Entfernung eines Tumors ist oft der erste Schritt, gefolgt von Chemotherapie, Bestrahlung und seit einigen Jahren Immuntherapie, die genau aufeinander abgestimmt sind. In der Chemotherapie beeinflussen Chemikalien verschiedene biochemische Prozesse im Körper, insbesondere in Krebszellen, und töten hauptsächlich Tumorzellen ab. Eine Chemotherapie ist jedoch oft besonders stressig für den Körper und kann mit der Zeit auch unwirksam werden: Manchmal passen sich die Krebszellen an die Substanzen an und finden Wege, um weiter zu wachsen. “Wir haben jetzt versucht, einen anderen Weg einzuschlagen und Krebs nicht durch Eingriffe in die biochemischen Prozesse zu beeinflussen, sondern seine Struktur direkt anzugreifen”, sagt David Ng, Gruppenleiter in der Arbeitsgruppe von Tanja Weil, Direktor am Max-Planck-Institut für Polymerforschung .

Zu diesem Zweck haben die Wissenschaftler synthetisch eine Art molekularer Legosteine ​​hergestellt, die über eine spezielle molekulare Erweiterung sowohl in normale als auch in Krebszellen gelangen können. Der Legostein allein ist harmlos, aber die vorherrschenden Bedingungen in Krebszellen setzen jetzt eine Reihe chemischer Reaktionen in Gang: “In Krebsgewebe ist die Umgebung viel saurer als in normalem Gewebe”, sagt Ng. Die metabolische Aktivität von Krebs ist viel größer hochreaktive oxidative Moleküle – und das nutzen wir “.

Krebszellen sterben in vier Stunden ab

Wenn diese beiden Bedingungen erfüllt sind, können sich die einzelnen Lego-Blöcke verbinden – und so ein großes Netzwerk bilden. Dieses Netzwerk, das in den Krebszellen wächst, ist extrem stabil und deformiert die Krebszellen von innen. Die Krebszelle kann die körperliche Belastung nicht bewältigen und aktiviert ihren Selbstzerstörungsmechanismus. “Also greifen wir die Krebszelle auf eine Weise an, gegen die sie sich nicht verteidigen kann”, sagt Ng.

Bisher haben die Forscher die Methode an Krebszellen in einer Laborkultur untersucht und gezeigt, dass die Zellen innerhalb kürzester Zeit von etwa vier Stunden absterben. In Zukunft könnte ihre Methode möglicherweise eine Alternative in der Krebsbehandlung darstellen – weitere Studien dazu laufen derzeit. Mit Blick auf die Zukunft werden Ng, Weil und Kollegen weiter daran arbeiten, die Präzision der Verformung zu erhöhen und ein Netzwerk von Materialien zu schaffen, die nach dem Absterben der Krebszellen biologisch abgebaut werden.

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