Edle Elemente im Einsatz gegen Krankheiten

Materialien, die einst nur Schmuckstücke zierten, übernehmen immer mehr wichtige Aufgaben in der Medizin. Allein das Einsatzgebiet von Gold hat sich in den vergangenen Jahrhunderten stetig weiterentwickelt, wie Adam Taylor, Professor für Anatomie an der Lancaster Universität, in einem Beitrag auf der Wissenschaftsplattform »The Conversation« berichtet.

Während Heiler das Metall bereits 300 n. Chr. therapeutisch nutzten, ist es heute in Schnelltests für Covid-19, Grippe, Malaria oder HIV zu finden. Winzige Goldpartikel erzeugen dort die Linien, die das Ergebnis sichtbar machen.

Und in der Krebsforschung hilft Gold, Tumore frühzeitig zu erkennen oder sie gezielt zu zerstören. Unter Nahinfrarotlicht erhitzen sich Goldnanopartikel und vernichten Krebszellen, während gesundes Gewebe unbeschadet bleibt.

Früher kam Gold auch bei Zahnfüllungen oder Medikamenten gegen rheumatoide Arthritis vor. Das Material eignet sich deshalb so gut, weil es biologische Prozesse nicht beeinträchtigt – zumal im menschlichen Körper selbst etwa 0,2 Milligramm Gold zu finden ist, vor allem in Leber, Blut, Gehirn und Gelenken.

Platin, rund 20-mal seltener als Gold, bildet den Ausgangspunkt vieler Krebsmedikamente wie Cisplatin, Carboplatin und Oxaliplatin. Diese Wirkstoffe dringen in Krebszellen ein, docken an deren DNA an und verhindern so die Zellteilung. Dann verändern sie den genetischen Code des Tumors. Die Mittel wirken zum Beispiel bei Blut-, Brust- oder Eierstocktumoren. Zwar greift Platin auch gesunde Zellen an, doch oft überwiegt der Nutzen.

Darüber hinaus schützt Platin medizinische Implantate wie Knie oder Hüften vor Keimen und dient in Defibrillatoren als Material für die Elektroden, die lebensrettende Stromstöße abgeben.

Bei MRT-Untersuchungen verstärkt Gadolinium als Kontrastmittel die Sichtbarkeit von Entzündungen, Tumoren oder Blutgefäßen. Und Schilddrüsenkrebs lässt sich mit Technetium-99 aufspüren und anschließend mit radioaktivem Jod behandeln.

Laut Taylor arbeitet die Wissenschaft derzeit an einer Methode, um mit Nanodiamanten angeborene Zwerchfellhernien zu behandeln, die das Lungenwachstum beeinträchtigen können. Die Partikel messen nur 5 nm und können Zellwände durchdringen und Hormone freisetzen, die das Lungenwachstum von Föten im Mutterleib fördern. Erste Tests an gezüchteten Mini-Lungen aus dem Labor zeigten bereits, dass die Methode das Überleben betroffener Kinder verbessern könne, so der Anatomie-Professor.

Nanodiamanten stünden stellvertretend für eine neue Generation biokompatibler Materialien, die weder Immunreaktionen noch toxische Effekte auslösten und im Körper stabil blieben, betont er.

Außerdem testen Forschende Metalle wie Scandium und Yttrium, um mit unterschiedlichen Isotopen Krebszellen sowohl zu erkennen als auch zu zerstören. Taylor ist sicher, dass der Bedarf an Metallen und Edelmaterialien wachsen wird, je personalisierter die Medizin wird.