Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt ein gemeinsames Forschungsprojekt der Klinik für Nuklearmedizin der Uniklinik RWTH Aachen und des Instituts für Neurowissenschaften und Medizin (INM 4) am Forschungszentrum Jülich. Ziel ist die Entwicklung einer präzisen Therapie für das besonders aggressive Glioblastom mittels neuraler Stammzellen und radioaktiv markierter Nanopartikel.
Über einen Zeitraum von drei Jahren und mit einem Budget von 576.000 Euro fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ein Forschungsprojekt zur Behandlung des besonders aggressiven Hirntumors (Glioblastom). Die Projektleitung liegt bei Dr. rer. nat. Agnieszka Morgenroth von der Klinik für Nuklearmedizin der Uniklinik RWTH Aachen und Priv.-Doz. Dr. rer. nat. Antje Willuweit vom Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM 4) am Forschungszentrum Jülich. Das Forschungsvorhaben trägt den Titel Zelloberflächenmodifizierte neurale Stammzellen für die endogene Strahlentherapie von Glioblastomen.
Zielgerichtete Strahlenwirkung im Tumorgewebe
Neurale Stammzellen wandern im Gehirn zum Ort einer Verletzung. Bei Glioblastomen zeigte sich, dass sich Stammzellen auch hier anreichern. Ziel des Projekts ist es daher, neurale Stammzellen als natürliche Transporter von Therapeutika zu nutzen. Dabei werden die Stammzellen an ihrer Oberfläche mit speziell entwickelten Nanopartikeln dekoriert. Diese tragen radioaktiv markierte Nukleosid-Analoga, die gezielt erst im Tumorgewebe freigesetzt werden. So soll die Blut-Hirn-Schranke umgangen und der Tumor präzise von innen bestrahlt werden, während gesundes Gewebe nahezu keine Strahlung erhält und damit geschont wird. Die Freisetzung wird durch für Tumoren typische chemische Bedingungen und Enzyme ausgelöst; eingesetzt werden unter anderem die Isotope I 123 und I 131 im Sinne eines theranostischen Ansatzes. Das dabei eingesetzte Nukleosid-Analoga wird in die proliferierenden Tumorzellen aufgenommen und anschließend in die DNA eingebaut. Die von dem Radionuklid ausgehende Strahlung hat eine sehr kurze Reichweite (Nanometer-Bereich), wodurch nur die Tumorzellen, die das Nukleosid Analogon in die DNA inkorporiert haben, der tödlichen Strahlung ausgesetzt werden.
Ermutigende Daten aus der Vorarbeit
„Vorarbeiten unserer Arbeitsgruppe deuten bereits darauf hin, dass an die Zelloberfläche gekoppelte Nanopartikel stabil gebunden bleiben und die native Wanderungsfähigkeit der Stammzellen erhalten bleibt“, freut sich Dr. Morgenroth über die vielversprechende Perspektive. Bei überzeugenden Ergebnissen kann der Ansatz die Basis für eine klinische Weiterentwicklung zu einer personalisierten Theranostik (Verbindung von Therapie und Diagnostik in einem medizintechnischen System) von Patientinnen und Patienten mit Glioblastom bilden.
