Wissenschaftler von Nanoprobes, Inc. behaupten, dass magnetische Nanopartikel Krebs in nur einer Behandlung heilen können. Ihre Ergebnisse sind veröffentlicht in
Das Team, angeführt von Dr. James F. Hainfeld, behauptet, dass eine Injektion, die die Nanopartikel gefolgt von 3 Minuten in einem Magnetfeld "vollständig geheilt" Testtiere von Krebs enthalten.
Die Idee ist überraschend einfach. Wenn Sie ein Eisenteilchen in ein magnetisches Wechselfeld einbringen, dreht es sich vor und zurück und erzeugt so erhebliche Wärme. Wenn Sie also genügend Eisenpartikel an einen Tumor abgeben können, können Sie den Krebs tatsächlich "kochen".
Die Übersetzung der Theorie in die Wissenschaft erwies sich jedoch als etwas trickreicher.
Eines der Haupthindernisse für die Wissenschaftler war, dass die Menge an Eisen, die für die Krebstherapie benötigt wurde, für den Körper toxisch war. Und während Wissenschaftler versucht hatten, dies zu überwinden, indem sie das Eisen direkt in den Tumor injizierten, stellten sie fest, dass alle Bereiche, die sie vermissten, unvermeidlich zurückwachsen würden.
Dr. Hainfeld, einer der Pioniere der Nanotechnologie, beschloss, das Problem aus einem anderen Blickwinkel zu betrachten. Anstatt eine genauere Art des Einspritzens von Eisen zu untersuchen, entschied er sich, das eigentliche Eisenpartikel selbst zu verändern.
Zusammen mit seinem Kollegen Hui Huang haben die Wissenschaftler 6 Jahre lang ein Nanopartikel mit einem Eisenkern und einer biokompatiblen Hülle entwickelt. Dies könnte ohne Nebenwirkungen in den Blutkreislauf injiziert werden.
"Erhöhte Durchlässigkeit und Retention"
Tumore müssen schnell wachsen und um dies zu erreichen, glauben Wissenschaftler, dass sie die Produktion von Blutgefäßen stimulieren. Eine der Nebenwirkungen der beschleunigten Produktion ist, dass die neuen Gefäße dazu neigen, undicht zu sein – und ihnen eine effektive Lymphdrainage fehlt.
Dieses Phänomen – bekannt als "erhöhter Durchlässigkeits- und Retentionseffekt" – wird von der Nanotechnologie ausgenutzt. Die undichten Gefäße lassen Partikel im Tumor akkumulieren, während sie mangels ausreichender Drainage länger dort verbleiben als in gesunden Zellen.
Dr. Hainfeld wusste, dass die Eisenteilchen gezielt in die Tumore eindringen. Ein weiterer Vorteil dieser Behandlung ist, dass die Nanopartikel überall im Körper Krebszellen finden, auch wenn sie Metastasen gebildet haben oder sich auf andere Organe im Körper ausgebreitet haben.
Und da die Magnetfelder den gesamten menschlichen Körper durchdringen, erhitzen die Nanopartikel auch tiefe Tumore, die zuvor nicht zugänglich waren.
Als das Nanopartikel schließlich zum Testen bereit war, wurde sein Eisenkern in eine biokompatible Hülle eingeschlossen, die groß genug war, um den Kern drehen zu lassen, aber immer noch genug Platz ließ, um durch die undichten Blutgefäße zu rutschen. Es hatte auch lange Polymerstränge, um es aus der Leber zu halten.
Die Wissenschaftler injizierten die Nanopartikel dann in den Blutkreislauf von krebskranken Mäusen. Die Tiere zeigten keine negative Reaktion auf die Injektionen, was zeigte, dass die Wissenschaftler das Problem mit der Toxizität von Eisen überwunden hatten.
Die Wissenschaftler stellen fest, dass sich die Partikel in den Tumoren angesammelt haben – mit etwa der 16-fachen Konzentration des umgebenden gesunden Gewebes.
Der letzte Test des Experiments bestand darin, die Tiere einem schnell wechselnden Magnetfeld auszusetzen. Mithilfe einer Infrarotkamera, die die Temperatur im Inneren der Tumore misst, sahen sie, dass diese hoch genug aufstiegen, um den Krebs zu "schmelzen", während sie das umliegende Gewebe kühl und unversehrt ließen.
Erfolgsrate zwischen 78% und 90% bei Mäusen
Nach einer dreiminütigen Behandlung sagen die Wissenschaftler, dass die Tumore vollständig entfernt worden seien, "mit einer Präzision, die feiner ist als die eines Chirurgenmessers".
Ein weiteres Plus der Behandlung ist, dass die neutralisierten Überreste der "geschmolzenen" Tumore einfach vom Körper absorbiert werden, während die Nanopartikel im Laufe der Zeit langsam abgebaut werden, so dass der Körper das überschüssige Eisen harmlos verarbeiten kann.
Dr. Hainfeld und Huang behaupten eine Erfolgsrate von 78-90% bei Mäusen.
In Zusammenarbeit mit Dr. Henry Smilowitz vom Gesundheitszentrum der University of Connecticut zeigten die beiden ebenfalls hervorragende Ergebnisse bei der Behandlung von Hirntumoren.
Die Überwindung der Blut-Hirn-Schranke stellt ihre eigenen Probleme dar, aber sie konnten ein "gestochen scharfes Konzentrationsverhältnis am Rande des Gehirntumors" nachweisen. Entscheidend war, dass diese Präzision eine gesunde Hirnsubstanz speichern würde, wenn der Bereich magnetisch erhitzt würde.
Die Arbeit von Dr. Hainfeld und Huang wurde von den National Institutes of Health anerkannt und sie führen derzeit weitere Labortests in Vorbereitung auf die FDA-Zulassung durch.
Forscher des MIT haben früher Nanopartikel verwendet, um Chemotherapeutika in die betroffenen Gebiete zu bringen, während Stealth-Nanopartikel bei der Behandlung von medikamentenresistenten Brustkrebsen wirksam sein können.
