Chemiker des Princess Margaret Hospitals in Toronto haben blasenförmige Nanopartikel hergestellt, die verschiedenste Aufgaben in der Tumortherapie erfüllen könnten – beispielsweise als Medikamententransporter oder Tumormarker. Im Unterschied zu ähnlichen Nanopartikeln bestünden sie allerdings aus körperverträglichen organischen Stoffen und könnten ohne Gesundheitsgefahr abgebaut werden, so die Entwickler um Gang Zheng.
Das Team um Zheng verwendete zur Herstellung ihrer "Porphyrsome" Porphyrine – organische Farbstoffe –, die in verwandter Form unter anderem in Hämoglobin und Chlorophyll auftauchen. Diese kombinierten sie mit Lipiden. Aufnahmen mit einem Elektronenmikroskop zeigten, dass sich die Substanzen selbstständig zu kugelförmigen Gebilden mit doppellagiger Wandstruktur aneinanderlagerten. Würde man sie mit Wirkstoffen füllen, könnten sie dazu gebracht werden, an Krebszellen anzudocken und ihre Fracht freizusetzen.
Aufbau der Porphyrsome | Die Struktur der Porphyrsome ähnelt den Lipiddoppelschichten von Zellmembranen. Das Grundelement besteht aus Pyropheophorbid (blau) und einem Phospholipid, dessen Kopf rot markiert ist. Die Aufnahme mit dem Elektronenmikroskop zeigt, dass sie sich zu Vesikeln von rund 100 Nanometer Durchmesser aneinanderlagern.
Darüber hinaus weisen die Nanopartikel verschiedene nützliche optische Eigenschaften auf, wie die Wissenschaftler demonstrierten. So beginnen die Teilchen zu fluoreszieren, sobald sie in Tumoren eindringen, was zu deren Erkennung bei bildgebenden Verfahren dienen könnte. Die Partikel absorbieren außerdem Licht bestimmter Wellenlängen besonders gut, weshalb sie sich zur fotodynamischen Therapie eignen würden, berichten Zheng und Kollegen: Dabei werden lichtaktive Substanzen dazu gebracht, sich vorzugsweise im direkten Umfeld des entarteten Gewebes anzusammeln; unter Laserbestrahlung geben diese anschließend Wärme ab, wodurch das kranke Gewebe aufgeheizt wird, bis es abstirbt.
Dass dies auch mit ihren Porphyrsomen möglich ist, zeigten die Forscher im Tierexperiment an Hand direkt unter der Haut liegender Tumoren, die nach der Laserbestrahlung innerhalb von Tagen verschwanden. An ähnlichen Verfahren arbeiten Mediziner bereits seit Längerem. Vorteil des jetzt entwickelten Nanopartikels sei aber dessen Ungefährlichkeit für den Organismus: Selbst wenn er in sehr hohen Dosen verabreicht wurde, zeigten sich keine Vergiftungserscheinungen bei den behandelten Labormäusen. (jd)
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