Mit Nanopartikeln Krebszellen verdampfen

Wenn Tumore ungünstig liegen und dadurch nicht entfernt werden können, bedarf es besonderer Strategien, um die Patienten zu behandeln. Wissenschaftler haben jetzt eine Methode entwickelt, bei der Nahinfrarot-Licht in Kombination mit speziellen Nanopartikeln Tumoren zerstört.

Wissenschaftler der Rice University in Houston haben im Kampf gegen inoperable Tumoren ein besonderes trojanisches Pferd entwickelt: winzige Partikel aus Siliziumdioxid, überzogen mit Gold. Die nur 110 Nanometer kleinen Körnchen haben eine viel versprechende Eigenschaft. Sie absorbieren elektromagnetische Wellen im Nahinfrarot-Bereich und heizen sich dadurch auf (PNAS, Online-Vorabveröffentlichung vom 3. November 2003). Die Wellenlänge von Nahinfrarotlicht liegt knapp außerhalb des sichtbaren Spektrums, und die Strahlen durchdringen lebende Zellen, ohne diese zu schädigen.

Die Wirksamkeit ihrer Methode testeten Jennifer West und ihre Kollegen an in Kultur gezüchteten Brustkrebszellen. Sie versetzten die Zellen zuerst mit den Siliziumkörnchen und bestrahlten sie anschließend mit Nahinfrarotlicht (820 Nanometer, 35 Watt pro Quadratzentimeter). Die so erwärmten Krebszellen starben, während Kontrollzellen ohne Nanopartikel die Behandlung unbeschadet überstanden.

Auch im Tierversuch war das Verfahren erfolgreich. Bereits geringe Strahlendosen von 4 Watt pro Quadratzentimeter reichten aus, um die Temperatur in soliden Tumoren über vier bis sechs Minuten um 37,4 Grad Celsius zu erhöhen, wie die Wissenschaftler mithilfe der Magnetresonanztomographie feststellten. Der so induzierte eingetretene Zellschaden war irreversibel. Kontrollgewebe ohne Nanopartikel wiesen durch dieselbe Bestrahlung eine wesentlich niedrigere Temperaturerhöhung von 10 Grad Celsius auf. Klinische Studien sollen bereits nächstes Jahr beginnen. Geplant ist, die Nanopartikel dann über spezielle Transportproteine zu den Tumorzellen zu leiten.

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