Krebs ist eine der häufigsten und tödlichsten Krankheiten. Fieberhaft suchen Forscher nach Möglichkeiten, die verschiedenen Krebsarten effektiv zu bekämpfen. Da eine unkontrollierte Zellteilung eine zentrale Eigenschaft von Krebszellen ist, richten sich viele Krebsmedikamente gegen Zellen, die sich schnell teilen. Dabei werden aber auch gesunde Zellen angegriffen. Dazu gehören Haarwurzelzellen oder die Fingernagel-bildenden Zellen. Viele dieser sogenannten Chemotherapien führen deshalb zu Haarausfall oder dem Verlust der Nägel. Um diese Nebenwirkungen zu vermeiden, verpacken Forscher den Wirkstoff in Nanokapseln, die gezielt Krebszellen ansteuern und nur dort den Wirkstoff freigeben sollen. Die Hürden, die dabei genommen werden müssen, sind vielfältig:
Unsichtbar bleiben
Das Immunsystem ist der Wächter unserer Gesundheit. Sobald Eindringlinge wie Bakterien eindringen, stürzen sich spezielle Zellen darauf, um sie zu eliminieren. Es ist daher eine Herausforderung, die Nanokapseln vor dem eigenen Körper zu schützen. Dafür gestalten die Forscher die Oberfläche der Nanokapseln so, dass sie vom Immunsystem nicht als gefährlich eingestuft werden. Oder sie gestalten die Nanokapseln besonders dünn und lang, da sie dann schlechter von den speziellen Immunzellen eingefangen werden können.
Den Weg zum Ziel finden
Entgeht die Nanokapsel mit dem Medikament einem Angriff des Immunsystems, muss sie trotzdem noch den Weg zu ihrem Ziel finden. An ihrer Oberfläche trägt sie kleine Anhängsel (Signapeptide), die wie ein Schlüssel zu Anhängseln (Rezeptoren) an der Oberfläche der Zielzelle passen. Die Nanokapsel schwimmt solange durch den Körper, bis sie an der Zielzelle vorbeikommt und mithilfe der Anhängsel daran hängen bleibt. Paket zugestellt!
Den Wirkstoff nur am Ziel entladen
Endlich ist die Nanokapsel am richtigen Ort. Nun muss ihr wertvoller Inhalt ausgeschüttet werden. Es gibt verschiedene Ansätze dafür. In Krebsgewebe ist der pH-Wert niedriger als in gesundem Gewebe. Nanokapseln können so gebaut werden, dass ihr Inhalt abhängig vom pH automatisch freigesetzt wird. Sobald also die Kapsel am Krebsgewebe andockt und die pH-Änderung wahrnimmt, entweicht der Wirkstoff.
Eine andere Möglichkeit ist, Nanokapseln mit winzigen Goldpartikeln zu bespicken. Wenn das Gewebe von aussen mit Infrarotlicht bestrahlt wird, heizen sich die Goldpartikel auf und erwärmen die Hülle der Nanokapsel. Daraufhin entweicht der Wirkstoff.
Zugelassen werden
Wissenschaftler sind in der Lage viele verschiedene Nanokapseln mit verschiedenen Eigenschaften im Labor herzustellen. Diese müssen eine Reihe von Untersuchungen und Studien durchlaufen, bevor sie zur Therapie von Menschen zugelassen werden können. Einige Medikamente gegen Krebs auf Basis dieser Nanokapseltechnologie haben bereits eine Zulassung erhalten.
