Medizintechnik 28. Nov 2022

Krebs: Magnetische Bakterien transportieren Mittel für Chemotherapie direkt zum Tumor

Wie kommen Krebsmedikamente gezielt dort- und nur dorthin, wo sie wirken sollen? Forschende der ETH Zürich wollen dafür magnetische Bakterien nutzen, die mit Chemotherapeutika beladen sind.

Magnetische Bakterien (grau) sollen bei Krebserkrankten die Verteilung von Chemotherapeutika im Körper steuern. Sie können Blutgefäße durch enge Zellzwischenräume verlassen und in Tumore eindringen.
Foto: Yimo Yan / ETH Zürich

Von Bettina Reckter

Wer an Krebs erkrankt, bekommt meist einen Cocktail an Chemotherapeutika, der den gesamten Körper extrem belastet. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler arbeiten deshalb weltweit daran, die Medikamente gezielt direkt zu den Tumoren zu befördern. Das Problem: Diese durch die Wände von Blutgefäßen zum Krebsgewebe zu schleusen, ist gar nicht so einfach. Nun sind Forschende der ETH Zürich einen guten Schritt weitergekommen. Sie benutzen veränderte Bakterien als Fähren, die die Wand der Blutbahn durchqueren und ins Tumorgewebe eindringen.

Das Team um Simone Schürle, Professorin für reaktionsfähige biomedizinische Systeme, arbeitet mit Bakterien der Gattung Magnetospirillum. Weil sie von Natur aus Eisenoxidpartikel enthalten, reagieren sie auf Magnetfelder – und sie können deshalb auch von außerhalb des Körpers mit Magneten gesteuert werden.

Rotierendes Magnetfeld versetzt die Bakterien in eine Drehbewegung

In Zellkulturen und in Tierversuchen mit Mäusen konnte Schürles Team nun zeigen, dass die Bakterien die Wände der Blutgefäße mittels eines auf den Tumor gerichteten rotierenden Magnetfelds durchdringen. Durch die Rotation werden sie an der Gefäßwand zu einer vorwärts gerichteten Drehbewegung angetrieben.

Die aus einer Schicht von Zellen aufgebaute Gefäßwand bildet die Barriere zwischen der Blutbahn und dem Tumorgewebe, das selbst wieder von feinen Blutgefäßen durchzogen ist. Bestimmte Moleküle können aus dem Blutstrom durch die Zwischenräume in der Gefäßwand schlüpfen. Wie groß der Zellzwischenraum ist, wird von den Gefäßwandzellen reguliert. Unter bestimmten Voraussetzungen passen vorübergehend sogar andere Zellen – und damit auch Bakterien – hindurch.

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