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23.11.06 Antagonisten für die Diagnose und Therapie von Krebs

Neue Moleküle für die Diagnose und Therapie von Krebs

In der Krebsbekämpfung werden zunehmend radioaktive Stoffe benutzt, die sich gezielt in Tumoren anhäufen und somit deren Diagnose und Strahlentherapie erlauben. Eine internationale Forschergruppe unter Berner Leitung hat eine neue Klasse von Molekülen identifiziert, mit denen eine massiv höhere Strahlung im Tumor deponiert werden kann als mit bisherigen Substanzen.

Bestimmte Tumorerkrankungen konnten in den letzten Jahren frühzeitig diagnostiziert und auch radiotherapiert werden, ohne das umliegende gesunde Gewebe zu schädigen. Dies war mittels gezielter Andockung von hochspezifischen und selektiven radioaktiven Molekülen an die Tumorzellen möglich. Diese radioaktiven Moleküle, sogenannte Agonisten, können Rezeptoren auf der Tumor-Zelloberfläche aktivieren, was ein Einschleusen dieser Moleküle ins Zellinnere bewirkt. Somit wird der Tumor wegen der hohen Radioaktivität-Aufnahme sichtbar gemacht und die Tumorzellen selber werden durch die Bestrahlung zerstört.

Eine andere Art von Molekülen, sogenannte Antagonisten, docken ebenfalls an Rezeptoren auf der Oberfläche von Krebszellen an, werden aber mit ihrer radioaktiven Ladung nicht ins Zellinnere eingeschleust: sie bleiben an der Zelloberfläche. Antagonisten galten deshalb bisher als ungeeignet für das gezielte Bestrahlen von Tumoren. Die von Forschern der Universitäten Bern und Basel in Zusammenarbeit mit dem kalifornischen "Salk Institute for Biological Studies" entwickelten synthetischen Antagonisten - Komplexe aus Liganden und radioaktiven Elementen - zeigten im Tierversuch ein überraschendes Resultat: Das Krebsgewebe nahm radioaktive Antagonisten sehr viel effektiver auf als Agonisten. Es wurde ein Aufnahmewert von 60% der injizierten Dosis gemessen - ein Wert, der selbst mit den neuesten Agonisten nicht erreicht werden konnte. Hinzu kommt, dass die Strahlendosis im gesundem Gewebe und den Nieren im Vergleich zum Tumor viel niedriger war als beim Einsatz von Agonisten, was einen grossen Vorteil bei der gezielten Strahlentherapie von Tumorpatienten darstellen könnte.

Der makrocyclische Chelator 1,4,7,10-Tetraazacyclododecan-1,4,7,10-tetraacetat (DOTA) verbunden mit einem selektiven, peptidischen Somatostatin-Rezeptor-Antagonisten

Grund für die verbesserte Tumormarkierung könnte sein, dass die radioaktiven Antagonisten an sehr viel mehr Rezeptoren an der Zellmembran andocken als die Agonisten. Antagonisten bleiben zwar an der Zellmembran, es scheint jedoch nicht notwendig zu sein, dass sie in das Zellinnere eingeschleust werden, um eine erfolgreiche Tumormarkierung zu bewirken.

Paradigmenwechsel in der Tumordiagnose und Bestrahlung

Statt wie bisher Agonisten zu verwenden, sollen nun die effizienteren Antagonisten bei Tumorpatienten eingesetzt werden. Gemäss Jean Claude Reubi, Leiter der Studie und Professor am Institut für Pathologie der Universität Bern sowie am "Salk Institute" in San Diego, handelt es sich bei diesen Erkenntnissen um einen Paradigmenwechsel in der Nuklearmedizin. Die Resultate seien für die Weiterentwicklung der Nuklearmedizin und für die Krebsbekämpfung von grosser Bedeutung.

Quellen:

Radiolabeled somatostatin receptor antagonists are preferable to agonists for in vivo peptide
J. Erchegyi, J. Rivier, H. R. Mäcke, J. C. Reubi, M. Ginj, H. Zhang, B. Waser, R. Cescato, D. Wild, X. Wang, PNAS 2006, 103, 16436-16441. DOI: 10.1073/pnas.0607761103

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Antagonisten für die Diagnose und Therapie von Krebs
(URL: http://www.organische-chemie.ch/chemie/2006nov/krebsdiagnose.shtm)

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