Helle Lösung für die Behandlung unzugänglicher Hirntumore
Einige Formen von Hirntumoren, wie das Glioblastoma multiforme, sind nur allzu oft inoperabel. Das liegt daran, dass sie tief liegen, schwer zugänglich und äußerst aggressiv sind. Mit den derzeitigen Hirntumortherapien können Glioblastome ohne risikoreiche und hochinvasive offene Operationen einfach nicht erreicht werden. „Das Glioblastoma multiforme ist unheilbar, schreitet schnell voran und ist tödlich“, erklärt Theodossis Theodossiou, Mitglied des Projektteams von Lumiblast am Universitätskrankenhaus Oslo in Norwegen. „Eine Lösung für diese Krankheit ist eindeutig im klinischen Bereich erforderlich.“
Herausforderungen der photodynamischen Therapien
Zu den konventionellen Krebsbehandlungen gehört die photodynamische Therapie. Dabei werden Arzneimittel in Tumorbereiche eingebracht, die die Zellen lichtempfindlich machen. Wenn ein externes Licht auf den Tumor gerichtet wird, zerstört die Kombination aus Medikament und Licht die Krebszellen. Bei photodynamischen Therapien kann jedoch nicht das umliegende kranke Gewebe behandelt werden. Auch die Lokalisation des Glioblastoma multiforme erfordert nach wie vor häufig eine offene Operation, da das Licht von außen nicht tief genug oder durch den Schädel eindringen kann. Die Idee für eine neuartige Behandlung des Glioblastoms entstand aus einem Gespräch zwischen den zukünftigen Projektpartnern. „Ich diskutierte mit Georgios Vougioukalakis von der Nationalen und Kapodistrias-Universität Athen, ob es möglich wäre, lumineszierende Verbindungen herzustellen, die sich in den Mitochondrien der Zellen anreichern“, erläutert Theodossiou. „Seine Antwort war ‚Ja‘, und bildetedie Grundlage für das Projekt Lumiblast.“
Chemilumineszierende Verbindungen, die auf Tumorzellen abzielen
Das Projekt musste von Grund auf neu gestaltet werden, weil die vorgeschlagene Technologie so fortschrittlich war. „So etwas hat es noch nie gegeben“, sagt Theodossiou. „Wir sprechen hier von chemilumineszierenden Verbindungen, die in Krebszellen selbständig Licht erzeugen.“ Zunächst begann das Team von Vougioukalakis mit der Entwicklung potenzieller chemilumineszierender Verbindungen. Diese wurden dann an das Universitätskrankenhaus Oslo geschickt, um in Zellen getestet zu werden. Die photophysikalischen Eigenschaften der Verbindungen wurden von der Polytechnischen Universität Valencia in Spanien untersucht, die beiden anderen Partner sind Knight Scientific im Vereinigten Königreich und die Universität Oslo. „Wir haben viele Verbindungen erforscht“, erklärt Theodossiou. „Unser Ziel war es, eine Bibliothek von Verbindungen zu erstellen und herauszufinden, welche von ihnen die Aufgabe erfüllen könnten. Nach einem umfangreichen Screening fanden wir einige Wirkstoffe, von denen einer besonders gut funktionierte.“ Im weiteren Projektverlauf wendeten Theodossiou und sein Team die Wirkstoffe in vivo auf Tumore an. „Das war zwar nicht ideal, da sich die Tumore nicht im Gehirn befanden, aber es ist ein notwendiger erster Schritt“, fügt er hinzu. „Diese Tests zeigten eine deutliche Verbesserung bei der Hemmung des Tumorwachstums mit der Lumiblast-Technologie.“
Neuer Ansatz zur Behandlung von Hirntumoren
Der Erfolg von Lumiblast birgt das Potenzial, die Behandlung von Hirntumoren zu verändern. Da die Photonen im Inneren der Krebszellen selbst erzeugt werden, ist kein invasiver chirurgischer Eingriff erforderlich, um diese schwer zugänglichen Tumore zu erreichen und zu beleuchten. Stattdessen wird jede Zelle im Glioblastoma multiforme zu einer kleinen ‚Lampe‘, die das Licht bereitstellt, das erforderlich ist, damit lichtempfindliche Wirkstoffe aktiviert werden und die Zellen von innen heraus abtöten. „Wir bemühen uns derzeit um neue Finanzmittel, um dieses Projekt auszubauen und Lumiblast zu einer praktikablen klinischen Technologie auszuweiten“, bemerkt Theodossiou. „Wir müssen biokompatible Formulierungen entwickeln und ihre Wirksamkeit in orthotopen Modellen des Glioblastoms validieren. Das sind die beiden wichtigsten Ziele für die Zukunft.“ Ein Grund, warum das Team so sehr darauf bedacht ist, schnell voranzukommen, ist die Tatsache, dass es der Auffassung ist, dass Potenzial für eine wirksame Behandlung besteht. „Wir haben dieses Projekt mit der ehrgeizigen Vision begonnen, das Glioblastoma multiforme zu heilen“, sagt Theodossiou. „Wir glauben, dass wir auf dem richtigen Weg sind und dass wir dies letztendlich auch schaffen können.“
Schlüsselbegriffe
Lumiblast, Gehirn, Krebs, Tumor, Glioblastoma multiforme, Chemilumineszenz, Operation, photodynamische Therapie