Das Netz des Todes: Neue Methode zur Krebsbekämpfung mit molekularen Fasern

Eine Chemotherapie ist für den Körper belastend und kann mit der Zeit ineffektiv werden. „Wir haben nun versucht, einen anderen Weg einzuschlagen und den Krebs nicht durch Eingriffe in die biochemischen Prozesse zu beeinflussen, sondern seine Struktur direkt anzugreifen“, sagt Dr. David Ng, Gruppenleiter im Arbeitskreis von Prof. Tanja Weil am Max-Planck-Institut für Polymerforschung.

Zu diesem Zweck haben die Wissenschaftler eine Art von molekularen Legosteinen synthetisch hergestellt, die über eine spezielle molekulare Erweiterung sowohl in normale als auch in Krebszellen gelangen können. Der Legostein alleine ist harmlos, jedoch setzen die in Krebszellen herrschenden Bedingungen nun eine Reihe von chemischen Reaktionen in Gang: „In Krebsgewebe ist die Umgebung viel saurer als in normalem Gewebe“, sagt Ng. „Darüber hinaus finden sich in diesen Krebszellen aufgrund der erhöhten Stoffwechselaktivität des Krebses viel mehr hochreaktive oxidative Moleküle – und das machen wir uns zunutze.“

Wenn diese beiden Bedingungen erfüllt sind, können sich die einzelnen Legosteine verbinden – und so ein großes Netz bilden. Dieses Netz, das im Inneren der Krebszellen wächst, ist äußerst stabil und verformt die Krebszellen von innen heraus. Unfähig, die physikalische Belastung zu verkraften, aktiviert die Krebszelle ihren eigenen Selbstzerstörungsmechanismus. „Wir greifen die Krebszelle also auf eine Weise an, gegen die sie sich nicht wehren kann“, sagt Ng.

Die Forscher haben die Methode bisher an Krebszellen in einer Laborkultur untersucht und konnten nachweisen, dass die Zellen innerhalb der sehr kurzen Zeit von etwa 4 h absterben. In Zukunft könnte ihre Methode möglicherweise eine Alternative zur üblichen Krebs­behandlung darstellen – weitere Studien hierzu sind im Gange.

Perspektivisch werden Ng, Weil und Kollegen weiter daran arbeiten, die Präzision der Verformung zu erhöhen und das Netz nach dem Absterben der Krebszellen biologisch abzubauen.

Sie haben ihre Ergebnisse im „Journal of the American Chemical Society“ veröffentlicht.

Weitere Informationen:
www.mpip-mainz.mpg.de/en/weil/groups/ng – Webseite von Dr. David Ng
www.mpip-mainz.mpg.de/de/weil/direktorin – Webseite von Prof. Tanja Weil

Publikation: doi.org/10.1021/jacs.0c05261