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Magnetische Hyperthermie gegen Krebszellen

Nanotechnologien werden immer häufiger in biomedizinischen Anwendungen eingesetzt. Europäische Wissenschaftler entwickelten theragnostische Nanopartikel mit dualen diagnostischen und therapeutischen Eigenschaften.
Magnetische Hyperthermie gegen Krebszellen
Trotz intensiver Forschungen in den letzten Jahren bleiben Diagnose und Therapie für viele Arten von Krebs nach wie vor mangelhaft. Die gezielte Abgabe von Anti-Krebs-Wirkstoffen ist eine Herausforderung, genauso wie häufig auftretende Rückfälle bei Krebs, die auf die Existenz von Krebsstammzellen zurückgeführt werden. Insofern gibt es einen dringenden Bedarf an neuen Interventionen gegen Krebs.

Hiermit befassten sich die Wissenschaftler des EU-geförderten Projekts MULTIFUN (Multifunctional nanotechnology for selective detection and treatment of cancer), indem sie eine minimalinvasive Nanotechnologie für die frühe und selektive Erkennung und Beseitigung von Brust- und Bauchspeicheldrüsenkrebszellen entwickelten und validierten. Ihre Maßnahmen gewährleisteten eine optimale Nanopartikel-Biokompatibilität und -Funktionalisierung.

Mit einer einzigartigen Technik produzierten die Wissenschaftler erfolgreich multifunktionale Nanopartikel, die ihre biologische Aktivität von allen konjugierten Molekülen bewahren konnten. Diese multi-funktionalisierten magnetischen Eisenoxid-Nanopartikel (MNP) erwiesen sich als geeignet sowohl für diagnostische als auch für therapeutische Zwecke.

Die entwickelten Formulierungen bewiesen ihre Effizienz, Sicherheit und Ungiftigkeit in in-vivo-Modellen von Krebs. Um die magnetische Nanopartikel-Detektion in lebenden Geweben und biologischen Flüssigkeiten zu erleichtern, entwickelten die Forscher eine geeignete wissenschaftliche Instrumentierung. Darüber hinaus wurde ein Magnetfeldgenerator entwickelt, um in vitro und in vivo magnetische Hyperthermie-Experimente durchzuführen.

Aus therapeutischer Sicht induzierten diese Nanopartikel Krebszelltod durch den synergistischen Effekt der magnetischen Aufheizung und der Abgabe von Antikrebsmitteln. In subkutanen Modellen von Brust- und Prostatakrebs zeigte die Hyperthermiebehandlung kombiniert mit MNP eine starke Tumorregression. Das theragnostischen Werkzeug von MULTIFUN zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass es auf Krebsstammzellen zielen kann, die mit Medikamentenresistenzen und Rezidiven assoziiert sind, und so das therapeutische Ergebnis verbessert.

Insgesamt stellt das MULTIFUN-Tool eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Anti-Krebs-Behandlungen dar. Die Funktionalisierungskapazität dieser Nanopartikel demonstriert ihr großes Potential für die Diagnose und Therapie von anderen Krebsarten.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Medicine and Health

Schlüsselwörter

Hyperthermie, Krebs, Diagnose, Therapie, magnetische Eisenoxid-Nanopartikel
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