Krebsmedikamente lernen, sich zu verstecken

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Der Europäische Forschungsrat fördert Wilfried Weber mit einem ERC Proof
of Concept Grant

Wirkstoffe für die Krebstherapie verbessern: Für das Projekt „Hide and
Seek with Cancer Drugs“ erhält der Freiburger Professor für Synthetische
Biologie Wilfried Weber eine Förderung von etwa 150.000 Euro. Die
finanziellen Mittel stellt der Europäische Forschungsrat (ERC) im Rahmen
eines Proof of Concept Grants bereit. Dieser wird an Wissenschaftlerinnen
und Wissenschaftler vergeben, deren Forschungsvorhaben der ERC bereits
gefördert hat und die das Innovationspotenzial einer Idee nutzen sowie
ihre Entdeckung in Richtung Marktreife entwickeln wollen. Ziel von Webers
Projekt ist es, die Verträglichkeit und Effizienz von Zytostatika, die bei
Chemotherapien zur Behandlung von Krebs Anwendung finden, zu verbessern.
Die Laufzeit der Förderung beträgt 18 Monate.

Zytostatika töten Zellen ab, die schnell wachsen und sich teilen. Dazu
gehören bösartig entartete Krebszellen, aber etwa auch Zellen des Magen-
Darm-Trakts oder der Haarwurzeln. Dies ruft einige der schweren
Nebenwirkungen hervor, die Zytostatikatherapien mit sich bringen. Die
Wissenschaftler wollen die Effekte von Zytostatika auf gesunde Zellen
verringern, indem sie die Substanzen vor der Anwendung an Patientinnen und
Patienten in kleine Nanobehälter, so genannte Liposomen, einschließen. An
die Oberfläche der Nanobehälter binden sperrige Moleküle, die verhindern,
dass Liposomen mit Zellen interagieren und diese den Wirkstoff aufnehmen
können. „Die Nanobehälter erhalten somit eine Art Tarnkappe, die dafür
sorgt, dass sich die Wirkstoffe im Körper verstecken können“, sagt Weber.
„Erst wenn die Patienten eine weitere, harmlose Substanz einnehmen,
verlieren die Zytostatika ihre Tarnkappe: Die Oberfläche der Liposomen
wird freigegeben und die Tumorzellen können die Zytostatika finden und
aufnehmen.“

Eine solche Freisetzung soll jedoch erst dann erfolgen, wenn sich die
Liposomen samt Zytostatika dort angereichert haben, wo ihre zerstörerische
Wirkung tatsächlich erwünscht ist: im Tumorherd. Dabei hilft ein Makel von
Tumoren. Auch Krebszellen sind auf eine Blutversorgung angewiesen, um
ihren Sauerstoff- und Nährstoffbedarf zu decken. Deshalb setzen sie Stoffe
frei, die es begünstigen, dass sich neue Blutgefäße bilden. Die Blutgefäße
innerhalb von Tumoren sind häufig jedoch von minderer Qualität und
undicht, sodass kleine Partikel aus der Blutbahn ins umliegende Gewebe
übertreten. In Kombination mit einem schlechteren Flüssigkeitsabfluss aus
bösartig entartetem Gewebe ergibt sich, dass sich der im Blut
transportierte Wirkstoff direkt am Zielort anreichert. Die Förderung
ermöglicht den Forschenden unter anderem, die Anwendbarkeit ihrer Methode
hinsichtlich des weit verbreiteten Zytostatikums Doxorubicin im Tiermodell
zu testen, nachdem Experimente in Zellkulturen viel versprechende
Ergebnisse erzielt haben.

Wilfried Weber ist Professor für Synthetische Biologie an der Fakultät für
Biologie der Albert-Ludwigs-Universität und Principal Investigator des
Freiburger Exzellenzclusters BIOSS Centre for Biological Signalling
Studies. An dem Projekt beteiligt sind zudem Balder Rebmann, Doktorand in
Webers Arbeitsgruppe, sowie Dr. Gerhard Pütz vom Institut für Klinische
Chemie und Laboratoriumsmedizin des Universitätsklinikums Freiburg. Das
EU-Büro der Freiburg Research Services und die Zentralstelle für
Technologietransfer der Albert-Ludwigs-Universität haben den Antrag
begleitet. Das Vorhaben basiert auf Ergebnissen des Forschungsprojekts
„CompBioMat – Computing Biomaterials“, für das Weber mit einem ERC
Starting Grant gefördert wurde.