Bildquelle: Texas A&M Engineering
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Mit dem "Presslufthammer" gegen Krebszellen
Mit einem molekularen Presslufthammer zertrümmern Forscher der Texas A&M University, der Rice University und des ebenfalls dort angesiedelten University of Texas-MD Anderson Cancer Center die Membranen von Krebszellen.
Es handelt sich um nanoskopische Maschinen, die so starke Schläge erzeugen, dass sie die Zellmembran knacken oder sprengen. Die 'Hämmer' sind Aminocyanin-Moleküle, die normalerweise in Bildgebungsverfahren eingesetzt werden, um etwa Krebszellen sichtbar zu machen. In diesem Fall nutzen die Forscher eine andere Eigenschaft der Moleküle. Werden sie durch nahinfrarotes Licht angeregt, beginnen sie kraftvoll zu schwingen. Richtig platziert schlagen sie auf Krebszellen ein und zerstören sie. Das gelingt in wenigen Minuten.
Im Fachjournal Nature Chemistry beschreiben die Wissenschaftler das Verfahren.
Aus medizinischer Sicht wird diese Technik, wenn sie verfügbar ist, vorteilhaft und kostengünstiger sein als Methoden wie photothermische Therapie, Photodynamik, Radiobestrahlung und Chemotherapie
Jorge Seminario
Die Experten haben diese Methode anhand von Laborkulturen menschlicher Melanomzellen und Mäusen mit Melanomtumoren getestet. Ergebnis: Die molekularen Presslufthämmer zerstörten im Labor 99% der Krebszellen. Fünfzig Prozent der mit dieser Methode behandelten Mäuse wurden krebsfrei. Diese Entwicklung ist die erste ihrer Art und bietet möglicherweise eine viel sicherere und wirksamere Alternative zu aktuellen Krebsbehandlungen, heißt es.
Weil die Moleküle positiv geladen sind, haften sie zuverlässig an den negativ geladenen Krebszellen. Sobald sie ihre Position erreicht haben, genügt nahinfrarotes Licht, das etwa minimalinvasiv eingeführt wird, um sie zu heftigen Schlägen zu animieren, erklären die Wissenschaftler.
Die Wahrscheinlichkeit, dass Krebszellen einen Widerstand gegen diese molekularen mechanischen Kräfte entwickeln, ist im Gegensatz zu Medikamenten äußerst gering, was diese molekularen Presslufthämmer zu einer sichereren alternativen Methode macht, um den Tod von Krebszellen herbeizuführen. "Aus medizinischer Sicht wird diese Technik, wenn sie verfügbar ist, vorteilhaft und kostengünstiger sein als Methoden wie photothermische Therapie, Photodynamik, Radiobestrahlung und Chemotherapie", verspricht Jorge Seminario, Professor für Chemieingenieurswesen an der Hochschule in College Station. Bei der photothermischen Therapie werden feine Drähte ins Tumorgewebe eingepflanzt und durch einen elektrischen Strom erhitzt. Das tötet Krebszellen ab.
Quelle: Texas A&M University College of Engineering/pressetext
30.01.2024
