Der Einsatz von Nanotechnologie im Kampf gegen Krebs ist keine Science-Fiction. Sie ist da und hilft bei der Früherkennung. Sie sollten mehr darüber erfahren.
In dem Science-Fiction-Film Fantastic Voyage aus dem Jahr 1966 schrumpft ein Ärzteteam und reist in einem winzigen U-Boot durch den Körper eines russischen Wissenschaftlers, um ein Blutgerinnsel in seinem Gehirn zu entfernen. Die Wissenschaft hat zwar noch nicht herausgefunden, wie man Ärzte schrumpfen kann, aber es ist ihr gelungen, Instrumente zur Behandlung von Krebs und anderen Krankheiten herzustellen, die kleiner sind als eine menschliche Zelle.
Die Prozesse in unserem Körper, die zu Krebs führen, spielen sich auf der Nanoskala ab - einer Größe von 1 bis 100 Nanometern. Um Ihnen eine Vorstellung davon zu geben, wie klein das ist, ist ein menschliches Haar etwa 100.000 Nanometer breit.
Die Nanotechnologie diagnostiziert und behandelt Krankheiten auf dieser winzigen Ebene. Sie verwendet Nanopartikel - Partikel, die 100- bis 10.000-mal kleiner sind als menschliche Zellen. Dank ihrer geringen Größe können sie den Krebs präziser lokalisieren und abtöten als die derzeitigen Krebsbehandlungen.
Wie kann die Nanotechnologie Krebs diagnostizieren?
Heutzutage ordnen Ärzte häufig bildgebende Tests wie Röntgenaufnahmen, CT-Scans und MRTs an, um Krebs zu diagnostizieren. Mit diesen Tests kann die Krankheit jedoch erst entdeckt werden, wenn sie groß genug ist, um gesehen zu werden. Bis dahin kann sich der Krebs bereits mehrfach vervielfältigt und auf andere Teile des Körpers ausgebreitet haben. Diese Scans können auch nicht zeigen, ob ein Tumor Krebs ist oder nicht. Um sicher zu gehen, ist normalerweise eine Biopsie erforderlich.
Aufgrund ihrer geringen Größe kann die Nanotechnologie Veränderungen in einer sehr kleinen Anzahl von Zellen erkennen. Sie kann den Unterschied zwischen normalen und Krebszellen erkennen. Und sie kann Krebs im frühesten Stadium aufspüren, wenn die Zellen gerade erst begonnen haben, sich zu teilen, und der Krebs leichter zu heilen ist.
Mit Hilfe der Nanotechnologie lassen sich Tumore bei bildgebenden Tests leichter erkennen. Die Beschichtung von Nanopartikeln mit Antikörpern oder anderen Substanzen hilft ihnen, die Krebszellen zu finden und an ihnen zu haften. Die Partikel können auch mit Substanzen beschichtet werden, die ein Signal aussenden, wenn sie Krebs finden. So binden sich beispielsweise Nanopartikel aus Eisenoxid an Krebszellen und senden ein starkes Signal aus, das den Krebs auf MRT-Scans zum Leuchten bringt.
Die Nanotechnologie kann Ärzten auch helfen, Krebs in Blut- oder Gewebeproben aufzuspüren. Sie kann Stücke von Krebszellen oder DNA aufspüren, die zu klein sind, um von den derzeitigen Tests erfasst zu werden.
Wie wird Krebs mit Nanotechnologie behandelt?
Die Nanotechnologie kann dazu beitragen, Krebsbehandlungen sicherer und präziser zu machen.
Speziell entwickelte Nanopartikel bringen Medikamente wie Chemotherapie direkt in den Tumor. Sie setzen das Medikament erst am Ort des Geschehens frei. Dadurch wird verhindert, dass die Medikamente das gesunde Gewebe um den Tumor herum schädigen. Diese Schädigung ist die Ursache für Nebenwirkungen.
Die geringe Größe von Nanopartikeln ermöglicht es, Medikamente in Bereiche des Körpers zu bringen, die normalerweise schwer zu erreichen sind. Ein Beispiel ist die Blut-Hirn-Schranke, die verhindert, dass giftige Substanzen ins Gehirn gelangen. Sie blockiert auch einige Medikamente. Nanopartikel sind klein genug, um diese Schranke zu überwinden, was sie zu einer nützlichen Behandlung von Hirntumoren macht.
Ist die Nanotechnologie jetzt im Einsatz?
Seit mehr als einem Jahrzehnt setzen Ärzte die Nanotechnologie zur Behandlung von Krebs ein. Zwei zugelassene Behandlungen - Abraxane und Doxil - tragen dazu bei, dass Chemotherapeutika besser wirken.
Abraxane ist ein Nanopartikel, der aus dem Protein Albumin besteht und an das Chemotherapeutikum Docetaxel gebunden ist. Es hindert Krebszellen daran, sich zu teilen. Abraxane wird zur Behandlung von Brust- und Bauchspeicheldrüsenkrebs, der sich ausgebreitet hat, sowie von nicht-kleinzelligem Lungenkrebs eingesetzt.
Doxil ist das Chemotherapeutikum Doxorubicin in einem Liposom, einem Fettsack, verpackt. Es unterbricht die Krebsgene, so dass sich die Krebszellen nicht mehr teilen können. Doxil wird zur Behandlung von Eierstockkrebs, multiplem Myelom und Kaposi-Sarkom eingesetzt.
Forscher untersuchen derzeit andere nanotechnologische Behandlungen in klinischen Versuchen. Bei einigen dieser Behandlungen werden giftige Medikamente in Nanopartikel eingewickelt, um sie sicherer zu machen oder um dem Medikament zu helfen, die Reise durch den Blutkreislauf zu überleben. Eines Tages könnten Nanopartikel auch zur Bestrahlung von Krebs eingesetzt werden.
Hat die Nanotechnologie bei Krebs Nebenwirkungen?
Die Nanotechnologie zielt genauer auf Krebszellen ab und schont gesundes Gewebe. Theoretisch sollte sie weniger Nebenwirkungen verursachen als aktuelle Behandlungen wie Chemotherapie und Bestrahlung.
Aktuelle Behandlungen auf Nanotechnologiebasis wie Abraxane und Doxil verursachen Nebenwirkungen wie Gewichtsverlust, Übelkeit und Durchfall. Diese Probleme können jedoch auf die in ihnen enthaltenen Chemotherapeutika zurückzuführen sein. Die Forscher sollten mehr über die Nebenwirkungen dieser Behandlungen erfahren, wenn sie sie in klinischen Studien untersuchen.
