18:55 24 November 2020
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    Einer internationalen Gruppe von Wissenschaftlern mit Experten der russischen Nationalen technologischen Forschungsuniversität (russ. Abk.: MISiS) an der Spitze ist es nach eigenen Angaben gelungen, Darmkrebs bei Labormäusen komplett zu heilen, und zwar mithilfe von Nanoteilchen von Cobalteisenstein.

    An den Labortieren wurde eine Technologie zur Krebsbehandlung angewendet, die auf Überhitzung basiert, wobei in die jeweiligen Tumore Nanoteilchen eingeführt werden, so dass diese auf eine gewisse Temperatur erhitzt werden. Die Ergebnisse des Forschungsprojekts sind im Fachmagazin „Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine“ veröffentlicht.

    Bei der Magnethyperthermie handelt es sich um eine relativ neue Art der Krebsbehandlung, bei der eine intensive Erhitzung die Zellproteine zerstört, was zu einer schnellen Vernichtung der Krebszellen führt. Um zu verhindern, dass neben kranken auch gesunde Zellen getötet werden, wird in die Geschwulst selektiv ein Stoff mit Magneteigenschaften eingeführt. Bei dem Stoff handelt es sich um Nanoteilchen von Metalloxiden, die mit Krebszellen kontaktieren und unter dem Einfluss eines Elektromagnet-Wechselfeldes im Kilohertzbereich erhitzt werden und Tumorzellen vernichten.

    Diese Technologie wurde vorerst noch nicht systematisiert: Die Forscher suchen intensiv nach Stoffen und (was noch wichtiger ist) Temperaturbereichen, in denen die Behandlung optimal wäre. Stoffexperten und Biochemiker des Labors „Biomedizinische Nanostoffe“ bei der Nationalen technologischen Forschungsuniversität (MISiS) haben in Kooperation mit Kollegen aus Russland, Deutschland und Griechenland die Ergebnisse der „in vitro“- und „in vivo“-Forschungen veröffentlicht, die beweisen, dass für eine erfolgreiche Krebsbehandlung die Temperaturen je nach der Krebsart bestimmt werden müssen.

    Labormäuse
    © Foto : MISiS / Sergey Gnuskov
    Labormäuse

    Den Experten ist es unter anderem gelungen, bei 100 Prozent der an Darmkrebs erkrankten Labormäuse bösartige Neubildungen vollständig zu entfernen, und zwar durch die Erhitzung des Tumors auf 41 bis 43 Grad Celsius. Die Forscher verwendeten dabei Nanoteilchen von Cobalteisenstein, die überdurchschnittliche Magneteigenschaften haben und dementsprechend die Erhitzung von Zellen und Geweben in einem umfassenden Temperaturbereich ermöglichen – unter dem Einfluss eines Elektromagnetfeldes. Darüber hinaus sind sie unter physiologischen Bedingungen enorm stabil, haben keinen toxischen Einfluss auf Zellen und Gewebe. Und schließlich lassen sie sich ziemlich leicht und kostengünstig gewinnen.

    „Es wurden Tiergruppen mit zwei verschiedenen Tumormodellen beobachtet: mit weniger aggressivem Dickdarmkrebs CT26 und mit aggressivem metastasierendem Brustkrebs 4T1. Die Tiere aus beiden Gruppen bekamen Injektionen einer Suspension von Cobalteisenstein-Nanoteilchen und wurden dann mit Magnet-Hyperthermie in drei verschiedenen Temperaturbereichen behandelt“, sagte Anastasija Garanina vom Labor „Biomedizinische Nanostoffe“ bei der MISiS-Universität.

    Die Experten haben den Einfluss verschiedener Temperaturen auf die beiden Tumorarten verglichen und festgestellt, dass die Krebszellen im Dickdarm gegen Hitze ziemlich anfällig sind und bei einer Temperatur zwischen 41 und 43 Grad absterben.

    Anastasija Garanina vom Labor „Biomedizinische Nanostoffe“ bei der MISiS-Universität
    © Foto : MISiS / Sergey Gnuskov
    Anastasija Garanina vom Labor „Biomedizinische Nanostoffe“ bei der MISiS-Universität
    „Der Brustkrebs erwies sich bei den Experimenten als ziemlich resistent gegen Erhitzung – seine Zellen starben erst bei höheren Temperaturen von mehr als 47 Grad“, so die Forscherin weiter. „Von den Tieren, die bei Temperaturen zwischen 46 und 48 sowie zwischen 58 und 60 Grad behandelt wurden, sind 25 bis 40 Prozent am Leben geblieben. Zu einer wichtigen Entdeckung wurde die Tatsache, dass bei der Behandlung mit Magnethyperthermie weniger Metastasen im Vergleich zur chirurgischen Behandlung entstehen.“

    Aktuell werden die Laborexperimente fortgesetzt, damit die Arbeit der Nanoteilchen im Rahmen von präklinischen Untersuchungen optimiert wird.

    An den Forschungen beteiligten sich darüber hinaus Vertreter der Moskauer Universität „Michail Lomonossow“, der Aristotle University of Thessaloniki (Griechenland), des Moskauer Innovationszentrums Skolkovo, der deutschen Universität Duisburg-Essen, der Moskauer Chemisch-technischen Universität  „Dmitri Mendelejew“ sowie der Moskauer Russischen medizinischen Universität „Nikolai Pirogow“.

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    Tags:
    MISIS, Russland, Krebs