Hirntumore: Neuer Ansatz zerstört Krebszellen während der OP

Herkömmliche Behandlungsansätze wie Operation, Bestrahlung und Chemotherapie stoßen bei manchen Gehirntumoren an ihre Grenzen. Besonders das bösartige Astrozytom gilt als schwierig zu therapieren: Die Krebszellen dringen tief ins gesunde Hirngewebe ein, was eine vollständige Entfernung erschwert. Zudem kommt es in rund 70 Prozent der Fälle nach der Behandlung zu einem Rückfall – die Fünf-Jahres-Überlebensrate liegt bei lediglich fünf Prozent.

Ein Forschungsteam der Empa (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt) und des Spitalverbunds "HOCH Health Ostschweiz" in St. Gallen will diese düsteren Prognosen verbessern. Unter der Leitung von Neurochirurgin Isabel Hostettler entwickeln die Wissenschafter sogenannte Nanozyme, also winzige, bioverträgliche Nanomaterialien, die während einer Operation direkt im Tumor eingesetzt werden und Krebszellen gezielt angreifen. Möglich wird das Projekt durch die Unterstützung der Hedy Glor-Meyer Stiftung, der "Swiss Cancer Foundation" sowie weiterer Förderorganisationen.

Die Blut-Hirn-Schranke überwinden

Eine zentrale Herausforderung in der Behandlung von Hirntumoren ist die Blut-Hirn-Schranke. Diese schützt das Gehirn vor schädlichen Einflüssen aus dem Blutkreislauf und verhindert daher gleichzeitig das Eindringen von schädlichen Substanzen, so auch von Medikamenten. Diese Schranke soll nun umgangen werden: Bioverträgliche Nanomaterialien, die als Nanomedikamente wirken, können direkt vor Ort während einer Tumoroperation im Gehirn eingesetzt werden. "Da Krebszellen einen besonders aktiven Stoffwechsel haben, reichern sich die Wirkstoffe spezifisch im Tumorgewebe an", so Empa-Forscher Giacomo Reina. Ein weiterer Vorteil: Für eine besonders präzise Wirkung können die Nanozyme mit Nah-Infrarotlicht aktiviert werden. 

Klein, aber kraftvoll

Nanozyme wirken enzymähnlich und können etwa inaktive Vorstufen von Medikamenten aktivieren oder reaktive Sauerstoffverbindungen erzeugen, die Tumorzellen schädigen. Ihre geringe Größe ermöglicht es ihnen, tief ins Gewebe vorzudringen und auch Krebszellen in der Umgebung zu erreichen. Dank der lichtgesteuerten Aktivierung lässt sich die Dosierung exakt steuern – ein entscheidender Vorteil gegenüber klassischen Therapien.

In den kommenden vier Jahren will das Team die neuartige Behandlung so weit entwickeln, dass sie als minimalinvasive Ergänzung zu bestehenden Methoden in klinischen Studien getestet werden kann. Die Forscher hoffen, mit Nanozymen nicht nur Rückfälle bei Astrozytomen zu verhindern, sondern langfristig auch andere Tumoren des Gehirns und Rückenmarks wirksam bekämpfen zu können.