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Krebs: Neue Methode markiert schwer fassbare Tumore für gezielte Therapie
Forscher haben einen Weg gefunden Krebszellen von Tumoren zu markieren, die schwer zu targetieren sind, weil ihnen geeignete Rezeptoren fehlen. Sie weisen darauf hin, dass ihr Ansatz, den sie an Mäusen getestet haben, zu neuen zielgerichteten Therapien für Krebsarten führen könnte, die nicht auf die derzeit verfügbaren Therapien, wie zum Beispiel triple-negativer Brustkrebs, ansprechen.
Einige Krebsarten reagieren nicht auf die gegenwärtig angestrebten Therapien, da ihre Tumorzellen keine geeigneten Oberflächenrezeptoren haben.
Das Team - darunter Wissenschaftler der Universität von Illinois in Urbana-Champaign und Forschungszentren in China - berichtet über die Ergebnisse in der Zeitschrift Natur Chemische Biologie.
Die Methode verwendet kleinmolekulare Zucker, um einzigartige, künstliche Zelloberflächenrezeptoren auf Krebszellen zu produzieren.
Studienleiter Jianjun Cheng, Professor für Materialwissenschaften und Ingenieurwesen in Illinois, erklärt, dass es für bestimmte Krebsarten an gezielten Therapien mangelt, weil sie keine der Rezeptoren haben, auf die die verfügbaren Behandlungen normalerweise zielen.
Ein solcher Krebs ist dreifach negativer Brustkrebs - ein aggressiver Krebs mit einer niedrigen Überlebensrate.
Prof. Cheng sagt, dass sie dadurch denken, dass sie vielleicht einen künstlichen Rezeptor erzeugen könnten.
Gezielte Krebstherapien sind Behandlungen, die auf spezifische Moleküle abzielen, die an Wachstum, Progression und Ausbreitung von Krebs beteiligt sind. Sie gehören zu einem relativ neuen Gebiet namens Präzisionsmedizin.
Es gibt einige Unterschiede zwischen der gezielten Krebstherapie und der konventionellen Chemotherapie, wobei die meisten Chemotherapien auf alle sich schnell teilenden Zellen, einschließlich der gesunden, ausgerichtet sind.
Bei einigen Krebsarten fehlen geeignete Oberflächenrezeptoren
Zielgerichtete Krebstherapie zielt darauf ab, nur Krebszellen auszusondern und gesunde Zellen intakt zu lassen. Um dies zu tun, müssen Forscher Merkmale finden, die die Tumorzellen eines bestimmten Krebses von gesunden Zellen unterscheiden, so dass die Behandlung gezielt auf diese Merkmale abzielen kann.
Ein Merkmal, das Krebszellen von gesunden Zellen unterscheiden kann, ist der Zelloberflächenrezeptor, ein Molekültyp, der an der Außenseite der Zelle hervorragt und als Kanal für Signale zwischen der Zelle und ihrer Umgebung dient.
Wissenschaftler können Antikörper entwickeln, die die für Krebszellen spezifischen Rezeptoren aufspüren, um gezielte Medikamente oder bildgebende Mittel zu liefern.
Einige Krebsarten sind jedoch auf diese Weise notorisch schwer zu unterscheiden, da ihnen geeignete Oberflächenrezeptoren fehlen.
Ein solcher Krebs ist dreifach negativer Brustkrebs. Tumorzellen dieser Krebsart fehlen die drei häufigsten Rezeptorarten, von denen bekannt ist, dass sie das meiste Brustkrebswachstum antreiben: Östrogenrezeptoren, Progesteronrezeptoren und humaner epidermaler Wachstumsfaktorrezeptor 2 (HER2).
Künstlicher Rezeptor kann mit "hoher Spezifität" angesprochen werden
Prof. Cheng und Kollegen fanden einen Weg, einzigartige Moleküle in Krebszellen einzufügen, die die Zellen in Zelloberflächenrezeptoren metabolisieren, ohne dass die Moleküle gesunde Zellen beeinflussen.
Die Moleküle gehören zu einer Klasse von kleinmolekularen Zuckern, den Aziden. Die Krebszelle metabolisiert die Moleküle und exprimiert sie auf ihren Zelloberflächen, wo sie von einem anderen Molekül namens DBCO gezielt angesteuert werden können, wie Prof. Cheng erklärt:
"Es ist sehr wie ein Schlüssel in einem Schloss. Sie sind sehr spezifisch füreinander. DBCO und Azid reagieren miteinander mit hoher Spezifität. Wir nennen es Klick-Chemie. Die Schlüsselfrage ist, wie Sie Azid nur auf den Tumor setzen "
Um sicherzustellen, dass das Azid nur von den Krebszellen exprimiert wird, hat das Team eine chemische Gruppe an das Azid angehängt, die nur Enzyme in der Krebszelle entfernen können.
Das modifizierte Azid passiert nur gesundes Gewebe. In Tumorzellen jedoch verdauen die Enzyme die angefügte Gruppe und exprimieren das Azid als Zelloberflächenrezeptor, der einzigartig an DBCO bindet, das zur Abgabe von Krebsmedikamenten oder Bildgebungsmitteln verwendet werden kann.
Nachdem gezeigt wurde, dass die Methode in Zellen funktioniert, die im Labor kultiviert wurden, testete das Team Mäuse mit dreifach negativem Brustkrebs, Dickdarmkrebs und metastasierendem Brustkrebs und fand heraus, dass die Tumoren im Vergleich zu anderen Typen sehr starke Signale ausprägten Gewebe.
"Zum ersten Mal haben wir Tumore mit kleinen Molekülzuckern in vivo markiert und gezielt darauf abgezielt, und wir haben dafür die internen Mechanismen der Krebszelle genutzt."
Prof. Jianjun Cheng
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