Ultraschall gegen Krebs – Forscher zerstören gezielt Tumorzellen
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Tali Ilovitsh von der Abteilung für Biomedizinische Technik der Universität Tel Aviv entwickelte eine nichtinvasive Technologieplattform mit Ultraschall gegen Krebs für die Genabgabe in Brustkrebszellen. Die Technik kombiniert Ultraschall mit Mikrobläschen, die sich an den Tumorzellen anlagern. Sobald der Ultraschall aktiviert ist, explodieren die Mikrobläschen wie intelligente und zielgerichtete Sprengköpfe und erzeugen Löcher in den Membranen der Krebszellen, wodurch die Genabgabe ermöglicht wird.
Einsatz von Ultraschall gegen Krebs
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Dr. Ilovitsh entwickelte diese bahnbrechende Technologie während ihrer Nachforschung im Labor von Prof. Katherine Ferrara an der Stanford University. Die Technik verwendet niederfrequenten Ultraschall (250 kHz), um mikroskopisch kleine, auf Tumore gerichtete Blasen zu detonieren. Im lebenden Organismus erreichte die Zellzerstörung 80 % der Tumorzellen. Die Bläschen sind mit Gas gefüllt und mikroskopisch klein mit einem Durchmesser von nur einem Zehntel eines Blutgefäßes. Bei bestimmten Frequenzen und Drücken bewirken Schallwellen, dass sich die Mikrobläschen wie Ballons ausdehnen und periodisch zusammenziehen. Dieser Prozess erhöht die Übertragung von Substanzen aus den Blutgefäßen in das umgebende Gewebe.
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Die Forscher haben jedoch festgestellt, dass sie niedrigere Frequenzen auch zuvor angewendet haben. Mikrobläschen können sich erheblich ausdehnen, bis sie heftig explodieren. Wir haben erkannt, dass diese Entdeckung als Plattform für die Krebsbehandlung genutzt werden kann, und haben begonnen, Mikrobläschen direkt in Tumore zu injizieren. Ilovitsh und der Rest des Teams verwendeten also Mikrobläschen, die zum Zeitpunkt der Explosion an den Membranen der Tumorzellen hafteten, und injizierten sie in einem Mausmodell direkt in Tumore. Die gezielte Behandlung, die sicher und kostengünstig ist, konnte den größten Teil des Tumors zerstören. Dies reicht jedoch nicht aus. Um die Ausbreitung der verbleibenden Krebszellen zu verhindern, mussten sie alle Tumorzellen zerstören. Aus diesem Grund hat das Forschungsteam neben den Mikrobläschen, die als Trojanisches Pferd fungieren, ein Immuntherapie-Gen injiziert und dem Immunsystem signalisiert, die Krebszelle anzugreifen.
Mögliche Behandlung
In Zukunft versuchen die Forscher, diese Technologie als nicht-invasive Behandlung für Gehirnerkrankungen wie Hirntumore und andere neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson einzusetzen. Durch die Blut-Hirn-Schranke können keine Medikamente eindringen, aber Mikrobläschen können die Schranke vorübergehend öffnen. Somit kann die Behandlung im Zielbereich eintreffen, ohne dass ein invasiver chirurgischer Eingriff erforderlich ist.
