Nuklearmediziner und Chemiker wollen Wirksamkeit von radioaktiven Krebsmedikamenten deutlich steigern

Die Radioligandentherapie hat sich als hoffnungsvolle Therapie gegen Prostatakrebs herausgestellt. Der Homburger Professor für Nuklearmedizin, Samer Ezziddin, möchte nun mit dem Radiochemiker Dr. Mark Bartholomä, und Kollegen der Universität Brest, Frankreich, den Transport der radioaktiven Strahler erheblich verbessern.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert das Projekt mit rund 250.000 Euro für drei Jahre.

Bei der Radioliganden-Therapie wird ein radioaktives Isotop, meist eines Metalles wie Lutetium oder Actinium, auf einem Peptid „huckepack“ zum Tumor gebracht. Dort dockt dieses Molekül über einen Liganden am Tumor an. Über diese – vereinfacht gesagt –, wie ein loser Faden frei „herumwedelnde“ Verbindung wandert der radioaktive Strahler ins Tumorinnere und zerstört die wuchernden Zellen zielgenau in einem winzigen Umkreis, der oftmals nur den Bruchteil eines Millimeters groß ist. Der Prostatatumor bietet sich dafür besonders gut an, da er eine einzigartige Struktur auf seiner Oberfläche hat, die besonders gut zum Andocken geeignet ist: das Prostataspezifische Membranantigen (PSMA).

Das funktioniert bisher schon recht gut. Dank Ezziddins Bemühungen und der seines Teams konnte die Radioliganden-Therapie in den vergangenen Jahren erheblich verbessert werden. Nun strebt er gemeinsam mit Bartholomä, dem Leiter der präklinischen Radiochemie in seiner Klinik, einen weiteren Fortschritt an. Denn wenn man das Peptid mit zwei Liganden ausstatten könnte, die sich ringförmig um die metallbindende Einheit des Peptids legen würden, wo der radioaktive Stoff gebunden ist, könnte man die Stabilität des Moleküls  und auch die Wahrscheinlichkeit, dass es am Tumor-Rezeptor andockt, erheblich steigern. Der frei herumwabernde „Faden“ der bis dato eingesetzten monozyklischen Peptide ist nämlich instabiler und unbeständiger als ein stabiler Ring eines bizyklischen Peptids.

Man kann sich das Ganze wie die Karosserie eines Autos vorstellen: Das 100 Jahre alte Ford Model T kommt mit seinem wackeligen und schwingenden Chassis auch weniger wahrscheinlich an sein Ziel als ein aktueller Rennwagen mit seinem verwindungssteifen High-Tech-Rahmen. Der frei herumwabernde Ligand des monozyklischen Peptids läuft auf seiner Reise zum Tumor viel eher Gefahr, zerlegt zu werden, als dies ein stabiler Ring eines bizyklischen Peptids befürchten müsste. Und wenn es schließlich am Tumor ankommt, ist die Wahrscheinlichkeit, dort auch richtig anzudocken, ebenfalls viel höher als mit der instabileren Variante.

Aber dieses Unterfangen ist nicht trivial. „Das funktioniert nur, wenn die metallbindende Einheit mehr als die übliche eine Bindung hat“, erläutert Bartholomä. Nur so kann es gelingen, die Liganden wie ein Ring um diese metallbindende Einheit zu gruppieren und auch festzuhalten. Denn dafür braucht es mehr als eine Bindung an der metallbindenden Einheit. „Genau so etwas können die Kollegen in Brest und ich aber bauen“, unterstreicht Bartholomä.

„Diese Expertise von Mark Bartholomä und seinen Kollegen ist etwas ganz Besonderes“, stellt auch Ezziddin fest, um gleich hinzuzufügen, dass auch die Zusammenarbeit an sich zwischen Klinikern wie ihm und Grundlagenforschern wie Bartholomä in Homburg eine Besonderheit ist. „In vielen Kliniken machen die Mediziner ihr Ding, und die Grundlagenforscher in den Labors machen ihres, aber sie reden nur selten miteinander“, so der Nuklearmediziner. Das ist in Homburg anders, wo der Arzt mit dem Chemiker gemeinsam ein Problem erkannt hat und es nun lösen möchte.

Gelingt es ihnen tatsächlich, ein ringförmiges Peptid zu bauen, auf dem das radioaktive Isotop „huckepack“ reiten kann, wäre dies eine tolle Grundlage für kommende Behandlungsmöglichkeiten. „So könnte aus einer guten Therapie eine bombastische werden“, wagt Ezziddin eine Prognose. Da diese neue Entwicklung eine grundlegende wäre, könnten davon auch Therapien gegen andere Tumore profitieren. Ob aus dem Model T also ein Ferrari werden kann, wird in drei Jahren klar sein. Bis dahin gilt es, den tückischen Gegner mit den bisherigen Mitteln in Schach zu halten.

Das Projekt „Radiomarkierte bizyklische Peptide mit Metallchelatoren als zentrale strukturelle Einheiten“ startet am 1. April 2024. Es wird mit rund 250.000 Euro von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert.