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Photoschaltbarer Tumorwirkstoff bewährt sich im Labor

Forschende des KIT entwickeln ein sauerstoffunabhängiges, photoschaltbares Molekül und testen es erfolgreich im Labor auf seine Wirkung gegen Tumore.
Simulation des Moleküls GS-DProSw
Das Molekül GS-DProSw kann aus seiner inaktiven Form (blau) durch sichtbares Licht aktiviert werden (rot), und durch UV Licht wieder „abgeschaltet“ werden. (Bild. KIT)

Photoschaltbare Wirkstoffe könnten die Nebenwirkungen einer Chemotherapie verringern. Bisher sind photodynamische Therapien auf Sauerstoff im Gewebe angewiesen. Doch in bösartigen, schnell wachsenden Tumoren ist Sauerstoff knapp. Eine Forschergruppe des KIT und der Universität Kiew hat nun mit einem photoschaltbaren Molekül die Grundlage für eine Sauerstoff-unabhängige Methode entwickelt.

Zur photodynamischen Therapie (PDT) in der Medizin wird üblicherweise eine Substanz eingesetzt, die auf Licht reagiert und den Sauerstoff im Gewebe in aggressive Radikale verwandelt. Diese reaktiven Stoffe sind toxisch und schädigen die umliegenden Zellen, sodass etwa Tumore abgebaut werden können. Da jedoch viele Tumore durch ihr schnelles Wachstum einen hohen Sauerstoffverbrauch haben, verringert dies die verfügbare Konzentration im Gewebe, was eine konventionelle PDT erschweren kann.

Forscherinnen und Forscher des KIT und der Universität Kiew entwickelten nun ein neues photoschaltbares Molekül, das eine sauerstoffunabhängige PDT ermöglicht. Die Wirkung des Moleküls GS-DProSw lässt sich vor der Therapie durch ultraviolettes Licht „ausschalten“. Erst nach Verabreichung wird es durch sichtbares Licht gezielt im Tumorgewebe „angeschaltet“, um ausschließlich dort die gewebeschädigende Wirkung zu entfalten. „Die umliegenden Organe bleiben dabei im Dunkeln und werden so vom aktiven Wirkstoff verschont“, erklärt Anne S. Ulrich, Professorin für Biochemie und Direktorin am Institut für Biologische Grenzflächen des KIT. „Dadurch lassen sich die Nebenwirkungen deutlich verringern.“

Erstmals getestet wurde das neue Konzept nun an Tiermodellen. Nach zehn Tagen PDT-Behandlung waren die Tumore deutlich geschrumpft gegenüber den Vergleichsgruppen, die nicht mit dem Konzept behandelt wurden.

„Mit diesem ersten Funktionsnachweis sind wir in der Grundlagenforschung für Tumorwirkstoffe einen wichtigen Schritt vorangekommen“, erklärt Ulrich. „Es ist aber noch ein weiter Weg: Um diese Art der photoschaltbaren Moleküle für eine photodynamische Therapie am Menschen zuverlässig nutzbar zu machen, sind noch viele weitere Studien zusammen mit unseren Partnern in Kiew erforderlich.“

Weiteres in der Presseinformation 051/2016.


sn, 07.04.2016