Gentechnisch veränderte Bakterien bringen Chemotherapie direkt zu Tumoren
Zuletzt überprüft: 14.06.2024
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Die herkömmliche Chemotherapie bringt häufig erhebliche Herausforderungen mit sich, darunter schwere Nebenwirkungen, Schäden an gesundem Gewebe und begrenzte Wirksamkeit.
Nun haben Forscher der Yong Loo Lin School of Medicine (NUS Medicine) der National University of Singapore einen revolutionären Ansatz zur Krebsbehandlung entwickelt – eine gezieltere, wirksamere und weniger toxische Alternative zur herkömmlichen Chemotherapie. Dieser neue Ansatz verbessert nicht nur die Wirksamkeit der Behandlung, sondern reduziert auch die zur Behandlung von Krebs erforderliche Medikamentendosis erheblich.
Unter der Leitung von Associate Professor Matthew Chang haben Forscher von NUS Synthetic Biology for Clinical and Technological Innovation (SynCTI) und Synthetic Biology Translational Program (Syn Bio TRP) bei NUS Medicine eine neue Methode zur Verabreichung von Medikamenten entdeckt, die Hoffnung auf die Entwicklung neuer klinischer Behandlungen für Krebspatienten bietet. Die in Nature Communications veröffentlichten Ergebnisse zeigen eine neue Methode zur Verabreichung von Chemotherapeutika direkt an Tumorstellen unter Verwendung natürlicher Wechselwirkungen zwischen Bakterien und Krebszellen.
Bei der Propharmakologie werden inaktive Moleküle (Prodrugs) verwendet, die im Körper, insbesondere in Tumorumgebungen, aufgrund der einzigartigen Bedingungen von Tumoren, wie z. B. Niedrigem Sauerstoffgehalt oder hohem Säuregehalt, in aktive Medikamente umgewandelt werden, um das Medikament direkt an der Krebsstelle zu aktivieren und so die Schädigung gesunden Gewebes zu minimieren. Aktuelle Prodrug-Strategien weisen jedoch eine begrenzte Zielspezifität auf und sind häufig auf makromolekulare Träger angewiesen, was sowohl die Arzneimittelverteilung als auch die Clearance erschwert.
Um diese Einschränkungen zu überwinden, haben Forscher bei NUS Medicine eine Prodrug-Verabreichungsmethode entwickelt, die einen kommensalen Lactobacillus-Stamm verwendet, der sich spezifisch über ein Oberflächenmolekül namens Heparansulfat an Krebszellen bindet. Diese gentechnisch veränderten Bakterien tragen ein Prodrug, das direkt am Tumor in das Chemotherapeutikum SN-38 umgewandelt wird.
In präklinischen Modellen von Nasopharynxkarzinomen lokalisierten sich gentechnisch veränderte Bakterien direkt im Tumor und gaben ein Chemotherapeutikum direkt am Krebsort frei, wodurch das Tumorwachstum um 67 % reduziert und die Wirksamkeit des Chemotherapeutikums um 54 % erhöht wurde.
Einer der vielversprechendsten Aspekte dieser Forschung ist die potenzielle breite Anwendung für verschiedene Arten der Krebstherapie, da der von den Forschern identifizierte Lactobacillus-Stamm spezifisch an Krebszellen bindet.
Der leitende Forscher Dr. Shen Haosheng, ein Postdoktorand bei SynCTI, sagte: „Indem wir die Affinität zwischen Bakterien und Krebszellen ausnutzen, wollen wir die Verabreichung von Chemotherapie revolutionieren. Wir untersuchen die Bindungsaffinität mehrerer mikrobieller Stämme an verschiedene Krebszelllinien mit dem Ziel, ein universelles Verabreichungssystem zu entwickeln, das mikrobielle Stämme zur gezielten Verabreichung von Krebszellen verwendet. Chemotherapeutika für verschiedene Schleimhautkrebsarten wie Dickdarm-, Harnwegs-, Magen-, Mund-, Lungen- und Nasenkrebs."
„Die Behandlung von Krebs ist für Patienten oft eine äußerst schwierige Erfahrung. Unsere Forschung stellt einen bedeutenden Schritt in Richtung der Entwicklung eines gezielteren und weniger toxischen Ansatzes zur Krebsbekämpfung dar. Wir hoffen, dass dies den Weg für Therapien ebnen kann, die sowohl sanft als auch wirksam sind“, fügte Associate Professor Chang, Vorsitzender der Abteilung für Medizin und Direktor von SynCTI und NUS Medicine Syn Bio TRP, hinzu.