Durch ein neuartiges Gel verabreichte Medikamente heilten Mäuse mit aggressivem Hirntumor zu 100 % – ein bemerkenswertes Ergebnis, das neue Hoffnung für Patienten mit Glioblastom, einem der tödlichsten und häufigsten Hirntumore beim Menschen, bietet.
„Trotz der jüngsten technologischen Fortschritte besteht ein dringender Bedarf an neuen Behandlungsstrategien“, so Honggang Cui, Chemie- und Biomolekularingenieur an der Johns Hopkins University und Leiter der Forschungsarbeiten. „Wir glauben, dass dieses Hydrogel die Zukunft ist und die derzeitigen Behandlungen für Hirnkrebs ergänzen wird.
Cuis Team kombinierte ein Krebsmedikament und einen Antikörper in einer Lösung, die sich selbst zu einem Gel zusammensetzt, um die winzigen Rillen zu füllen, die nach der chirurgischen Entfernung eines Hirntumors zurückbleiben. Das Gel kann Bereiche erreichen, die bei chirurgischen Eingriffen möglicherweise übersehen werden und die mit herkömmlichen Medikamenten nur schwer zu erreichen sind, um verbleibende Krebszellen abzutöten und das Tumorwachstum zu unterdrücken. Die Ergebnisse werden heute in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.
Das Gel scheint auch eine Immunreaktion auszulösen, die der Mäusekörper bei der Bekämpfung des Glioblastoms nur mit Mühe selbst aktivieren kann. Als die Forscher überlebende Mäuse erneut mit einem neuen Glioblastom-Tumor infizierten, besiegte ihr Immunsystem den Krebs allein und ohne zusätzliche Medikamente. Das Gel scheint nicht nur den Krebs abzuwehren, sondern auch dazu beizutragen, das Immunsystem so umzustrukturieren, dass ein Wiederauftreten des Tumors durch ein immunologisches Gedächtnis verhindert wird, so die Forscher.
Dennoch ist eine Operation für diesen Ansatz unerlässlich, so die Forscher. Die Anwendung des Gels direkt im Gehirn ohne chirurgische Entfernung des Tumors führte zu einer Überlebensrate von 50 %.
„Die Operation verringert wahrscheinlich einen Teil des Drucks und gibt dem Gel mehr Zeit, das Immunsystem zu aktivieren, um die Krebszellen zu bekämpfen“, so Cui.
Die Gellösung besteht aus nanogroßen Filamenten mit Paclitaxel, einem von der FDA zugelassenen Medikament gegen Brust-, Lungen- und andere Krebsarten. Die Filamente dienen als Träger für einen Antikörper namens aCD47. Da das Gel die Tumorhöhle gleichmäßig bedeckt, setzt es das Medikament über mehrere Wochen hinweg gleichmäßig frei, und die Wirkstoffe bleiben in der Nähe der Injektionsstelle.
Durch die Verwendung dieses spezifischen Antikörpers versucht das Team, eine der größten Hürden in der Glioblastomforschung zu überwinden. Er zielt auf Makrophagen ab, einen Zelltyp, der manchmal die Immunität unterstützt, manchmal aber auch Krebszellen schützt und so ein aggressives Tumorwachstum ermöglicht.
Eine der gängigsten Therapien für Glioblastome ist ein Wafer, der in den 1990er Jahren von einem Forscherteam am Johns Hopkins und dem Massachusetts Institute of Technology gemeinsam entwickelt wurde und im Handel als Gliadel bekannt ist. Es handelt sich um ein von der FDA zugelassenes, biologisch abbaubares Polymer, das nach der chirurgischen Entfernung des Tumors auch Medikamente in das Gehirn einbringt.
Gliadel zeigte in Laborexperimenten signifikante Überlebensraten, aber die mit dem neuen Gel erzielten Ergebnisse gehören zu den beeindruckendsten, die das Johns Hopkins-Team je gesehen hat, so Betty Tyler, Mitautorin und außerordentliche Professorin für Neurochirurgie an der Johns Hopkins School of Medicine, die eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von Gliadel spielte.
„Normalerweise sehen wir in Mausmodellen dieser Krankheit keine 100%ige Überlebensrate“, sagte Tyler. „Der Gedanke, dass diese neue Hydrogel-Kombination die Überlebenskurve von Glioblastom-Patienten verändern könnte, ist sehr aufregend.“
Das neue Gel bietet Hoffnung für die künftige Glioblastom-Behandlung, da es Krebsmedikamente und Antikörper integriert, eine Kombination von Therapien, die laut Forschern aufgrund der molekularen Zusammensetzung der Inhaltsstoffe schwer gleichzeitig zu verabreichen ist.
„Dieses Hydrogel kombiniert sowohl die Chemotherapie als auch die Immuntherapie intrakraniell“, so Tyler. „Das Gel wird zum Zeitpunkt der Tumorresektion eingepflanzt, wodurch es sehr gut funktioniert.“
Henry Brem, Mitautor der Johns Hopkins-Studie, der neben anderen Hirntumortherapien, die sich derzeit in der klinischen Erprobung befinden, auch Gliadel mitentwickelt hat, betonte die Herausforderung, die Ergebnisse des Gels im Labor in Therapien mit substanziellen klinischen Auswirkungen zu übertragen.
„Die Herausforderung für uns besteht nun darin, ein aufregendes Laborphänomen in klinische Studien zu übertragen“, sagte Brem, der Chefarzt der Neurochirurgie am Johns Hopkins Hospital ist.
