• Hirntumore behandeln ohne OP? Forscher testen einen neuen Weg im Tierversuch
  • In Experimenten an Mäusen nutzten sie erstmals Nasentropfen mit Nanopartikeln
  • Die überraschenden Studienergebnisse erwecken neue Hoffnungen

Ein paar Tropfen in die Nase soll eine der tödlichsten Krebsarten im Gehirn erreichen – und besiegen. Das zumindest scheint einem Forschungsteam aus St. Louis und Chicago in einem Experiment gelungen zu sein: Mit winzigen Nanopartikeln aktivierten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Immunsystem von Mäusen so wirksam, dass ihre Glioblastom-Tumore vollständig verschwanden. Die im Fachjournal PNAS publizierten Ergebnisse eröffnen einen überraschend direkten Weg in das wohl am schwersten zugängliche Organ des Körpers.

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Krebs: Was sind Glioblastrom-Tumore?

Glioblastome gehören zu den tödlichsten Hirntumoren. Sie wachsen rasch, dringen tief ins Gewebe ein und unterdrücken zudem die Immunabwehr. Jährlich erkranken in Deutschland rund fünf bis sechs von 100.000 Menschen, Heilungschancen gibt es bislang keine. Ein zentrales Problem: Wirkstoffe erreichen die Tumoren nur schwer, sie scheitern an der Blut-Hirn-Schranke.

„Wir wollten einen Weg finden, das Immunsystem im Gehirn zu wecken, ohne OP, ohne direkte Injektion in den Tumor“, erklärte Neurowissenschaftler Alexander Stegh, der die Studie gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen leitete.

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Nanomedizin aktiviert Immunabwehr im Gehirn

Die nun vorgestellte Technik basiert auf sogenannten sphärischen Nukleinsäuren. Diese winzigen Strukturen bestehen aus einem Goldkern, um den herum DNA-Stücke dicht angeordnet sind. Entwickelt wurden sie ursprünglich von Chemiker Chad Mirkin an der Northwestern University.

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Die DNA-Bausteine aktivieren im Gehirn gezielt einen Signalweg namens cGAS–STING. Dieser Mechanismus erkennt normalerweise fremdes Erbgut – etwa bei Virusinfektionen – und ruft die Immunabwehr auf den Plan. Bei Glioblastomen ist dieser Alarmweg jedoch abgeschaltet, dafür sorgt der Tumor selbst.

Frühere Wirkstoffe, die STING aktivieren sollten, mussten direkt in den Tumor gespritzt werden und zerfielen außerdem schnell, der Wirkstoff wurde somit zerstört. Die neue Nanostruktur hingegen ist deutlich stabiler und schützt den Wirkstoff vor dem schnellen Abbau.

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Der Weg über die Nase

Die Forscher verabreichten den Mäusen das Medikament auf einem ungewöhnlichen Weg: als Tropfen in die Nase. Von dort wanderten die Nano­partikel entlang der Nervenbahnen – insbesondere des Nervus trigeminus – bis ins Gehirn. Sichtbar wurde das durch einen Fluoreszenzmarker, den die Forscher an die Nanopartikel koppeln.

Dort angekommen, lösten die Partikel zielgerichtete Immunreaktionen aus: Besonders Zellen im Tumor selbst wurden aktiviert, während andere Bereiche des Körpers verschont blieben.

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Tumorrückgang und Langzeitschutz bei Mäusen

In Kombination mit Medikamenten, die T-Zellen zusätzlich aktivieren, erreichte die Therapie bei den Mäusen Erstaunliches: Ein bis zwei Behandlungen reichten aus, um die Tumoren vollständig zurückzudrängen. Zudem entwickelten die Tiere eine langfristige Immunität, der Krebs kehrte nicht zurück. Im Vergleich zu bisherigen STING-Agonisten fielen die Ergebnisse deutlich besser aus.

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Ganz ohne weitere Therapie werde es allerdings auch künftig nicht gehen, betont Stegh. Glioblastome verfügten über zahlreiche Mechanismen, um Immunreaktionen erneut zu blockieren. Das Team plant daher Nanostrukturen, die mehrere Signalwege gleichzeitig aktivieren.

Bis zu Studien mit Patientinnen und Patienten wird es dennoch dauern. Bisher wurden ausschließlich Mausmodelle untersucht. Die Forscher betonen, dass Sicherheit und Wirksamkeit in weiteren Stufen belegt werden müssen.