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Nanotechnologie für die Umnutzung bestehender Medikamente  

Krebsstammzellen (KSZ) spielen sowohl bei der Krebstherapieresistenz sowie beim Wiederauftreten von Krebs eine Rolle. Ein internationales Forscherteam untersuchte das Potenzial der Umnutzung von bekannten Arzneimitteln für die Anti-KSZ-Behandlung.  
Nanotechnologie für die Umnutzung bestehender Medikamente  
Um ein Übel zu bekämpfen, muss man es gut kennen. In diesem Sinne untersuchen Forscher die Strategie der Umnutzung bekannter Medikamente. Darüber hinaus ist die Medikamentenentwicklung ein langsames und kostspieliges Verfahren, bei dem es nur ein kleiner Bruchteil von neuen Arzneimitteln von der klinischen Entwicklung zur Vermarktung schafft. Außerdem können neue Medikamente eine hohe Toxizität und unbekannte Nebenwirkungen aufweisen.

Eine vorläufige Studie zeigte, dass Disulfiram (DS), ein altes Medikament gegen Alkoholismus, über eine Anti-KSZ-Aktivität und nur geringe Toxizität gegenüber normalen Zellen verfügt. Die Anti-Krebs-Wirksamkeit von DS wurde durch die Erweiterung seiner Halbwertszeit mithilfe von Liposomverkapselung deutlich verbessert. Das primäre Ziel des EU-finanzierten Projekts NANODISCAN (Nano-technology enabled repositioning of Disulfiram as an anti-cancer stem cell agent) war es, ein lang zirkulierendes nano-verkapseltes DS zu entwickeln.

Die Forscher entwickelten zwei lange zirkulierende nano-verkapselte DS (DS-NPs): DS-Polymilchsäure-Co-Glykolsäure (DS-PLGA) und DS-polymere Mizellen (DS-PM). Beide Formulierungen zeigten gute Eigenschaften hinsichtlich Verkapselungswirksamkeit, Partikelgröße, Zetapotential und Freisetzungsprofilen. Im Gegensatz zu en 30 Sekunden Halbwertszeit von freiem DS im Serum, lag die Halbwertszeit der DS-PLGA- und DS-PM-Formulierungen bei mehr als vier Stunden.

Die neuen Formulierungen wurden in Studien an menschlichen Brustkrebszelllinien und Xenotransplantaten in vitro und in vivo mit Liposom-verkapseltem DS (Lipo-DS) verglichen. Lipo-DS zeigte verbesserte Anti-Krebs-Aktivität bei Versuchsmäusen, aber nur bei einer hohen Dosierung (75 mg/kg), was zur Detektion von einigen nekrotischen Zellen in Leber und Nieren führte. DS-PLGA zeigte starke Anti-Krebs-Wirkung an Leberkrebs-Xenotransplantaten bei niedrigen Dosen (10 mg/kg) ohne Anzeichen von Toxizität in lebenswichtigen Organen wie Leber, Lunge und Niere.

Ein wichtiger Aspekt war, dass DS-PLGA eine starke Anti-Krebs-Aktivität im GBM-Modell (intrakranielle Glioblastoma multiforme) zeigte. Es hemmte die In-vitro-Migration und -Invasion von Krebszellen bei einer extrem niedrigen Konzentration (5 nM) und blockierte in vivo die Metastasierung. Die Pilotstudie des Projekts unterstrich nun die Notwendigkeit einer weiteren Untersuchung von DS-NP-Formulierungen, die auf GBM abzielen.

Die Projektpartner etablierten ein weltweites Netzwerk mit vielen europäischen und internationalen akademischen und industriellen Partnern. Man hofft, dass die klinische Umsetzung der Projektergebnisse zur Entwicklung eines wirksamen Anti-Krebs-Medikaments führen wird.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Life Sciences

Schlüsselwörter

Krebsstammzellen, Umnutzung, Disulfiram, NANODISCAN, nano-verkapselt 
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