07/10/2011 - katalytisches Nanomedicin zur Verringerung von Hirntumoren

Menéame

Wissenschaftler der Autonomen Universität Metropolitana (UAM) und des Nationalen Instituts für Neurologie und Neurochirurgie "Manuel Velasco Suárez" (INNN), beide in Mexiko-Stadt, verwenden wissenschaftliche Konzepte, die in der Petrochemieindustrie bei der Behandlung von Hirnkrebs eingesetzt werden. Auf der Grundlage der Katalyse, um Kohlenwasserstoffe zu brechen, fanden die Forscher einen Weg, um jene Krebszellen zu zerstören und so die Tumorgröße um bis zu 96 Prozent zu reduzieren.

Es handelt sich um eine neue wissenschaftliche Linie, die "Kalyptische Nanomedizin" genannt wird, die darin besteht, nanostrukturierte Materialien (Katalysatoren) kleiner Dimensionen zu entwickeln, damit sie in die Membranen der Krebszellen eindringen und die DNA-Verbindungen brechen, um zu verhindern, dass sie ihre unverhältnismäßig große Reproduktion fortsetzen.

"Das Öl hat Kohlenstoffketten mit Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel. Damit ein Benzin hergestellt werden kann, muss man diese Kohlenwasserstoffketten durch einen Katalysator brechen. Wenn man bedenkt, dass die DNA-Ketten mit einer anderen molekularen Anordnung fast dieselben Elemente enthalten, müsste man nur einen biokompatiblen und nichttoxischen Katalysator entwickeln, um vor allem die Kohlenstoff-Nitrogen-Verbindungen selektiv zu brechen. Glücklicherweise haben wir es geschafft," sagte Dr. Tessy Lopez, Inhaberin des Nanotechnologie-Labors UAM-INNN, wo die Forschung entwickelt wurde.

Bislang ist die Standardbehandlung für fortgeschrittenen Hirnkrebs die Verwendung eines platinhaltigen Arzneimittels (cisplatin), das Krebszellen entfernt; diese Option betrifft jedoch auch gesunde Zellen. Aber die Forscher der UAM und des INNN entwickelten Nano-Struktur-Katalysatoren, um die Kohlenstoff-Nitrol-Verbindungen der schädlichen DNA-Zellen ohne Nebenwirkungen zu brechen.

Zu diesem Zweck optimierten Wissenschaftler die Eigenschaften des Platin-Katalysators (1 Prozent), der durch funktionalisiertes Titanoxid unterstützt wurde und den man NPt nannte, der eine Größe von 1 bis 10 Nanometern hat, d. h. 500 bis 700mal kleiner ist als die Größe einer Zelle, so dass sie die Membran überschreiten könnten, ohne dass das Zellsystem sie als einen fremden Körper entdeckte, und sobald sie innen waren, konnte sie die DNA-Verbindungen brechen.

Der Vorteil dieser Entwicklung gegenüber dem derzeit angewandten Verfahren besteht darin, dass die verwendete Menge zwar als wichtigstes Element auch Platin verwendet wird, aber direkt zu den schädlichen Zellen gelangt und die "Vergiftung" von gesunden Zellen verhindert (nur 1 Prozent Platin und nicht die gesamte Substanz).

"Wir haben Tierversuche für große Tumore durchgeführt, und wir konnten es zunächst um 56 Prozent reduzieren, aber in letzter Zeit sind wir bis zu 96 Prozent reduziert," sagte Dr. Tessy López, die 2009 den Scopus-Preis erhielt, als eine der Forscherinnen, die von anderen Wissenschaftlern am häufigsten erwähnt wurden.

Die Forschung zur katalytischen Nanomedizin begann 2007 im INNN-UAM Nanotechnologie-Labor und wurde nun von den Wissenschaftlichen und Bioethik-Ausschüssen des Instituts mit Protokoll 46/09 (Studie mit Menschen) genehmigt. Bewerber für diese klinische Studie können nur Patienten sein, die alle bestehenden Behandlungen ohne positive Ergebnisse durchlaufen haben, dann sollte eine eingehende Beurteilung des Falls vorgenommen werden, und wenn sie zur Nanotherapie betrachtet werden, sollte sie schließlich von Neurochirurgen und Wissenschaftlern über das Verfahren im Detail informiert werden, um dann ein informiertes Zustimmungsschreiben zu unterzeichnen.

Das Verfahren besteht darin, den größten Teil des Tumors durch eine Operation zu entfernen und dann den Nanokatalisierer zu implantieren, um den Rest der neoplastischen Masse zu reduzieren.

Diese Entwicklung wurde von der UAM patentiert, um diese Technologie für die mexikanische Bevölkerung zugänglich zu machen. Das Projekt umfasst auch eine Reihe nationaler und internationaler Institutionen und wurde vor kurzem von der Europäischen Gemeinschaft Conacyt im Rahmen der FONCICyT-Projekte unterstützt.

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