Neue Methode: Tumorzellen durch Kupferentzug stoppen – Forscher entwickeln innovative Nanofasertechnik
BerlinKupferbedarf von Krebszellen: Neue Methode zur Entfernung entwickelt
Krebszellen haben einen höheren Kupferbedarf als normale Zellen. Forscher des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung haben eine innovative Methode vorgeschlagen, um Kupfer aus Tumorzellen zu entfernen und so ihr Wachstum möglicherweise zu hemmen.
Forscher haben in Zusammenarbeit mit der Stanford University School of Medicine und der Goethe-Universität winzige Fasern entwickelt, die Teile des Atox1-Proteins verwenden, um Kupfer zu binden. Diese Fasern entziehen in Krebszellen Kupferionen aus entscheidenden Molekülen, was das Gleichgewicht der chemischen Reaktionen stört und die Zellen abtötet. Die neue Methode konzentriert sich auf:
- Nanofasern binden hochwirksam Kupfer.
- Peptidmoleküle bilden innerhalb von Tumorzellen Nanofasern.
- Gezielte Wirkung ohne schädliche Auswirkungen auf gesunde Zellen.
Kupfer spielt eine Schlüsselrolle bei verschiedenen Enzymen und schützt Zellen vor Schäden. Krebszellen benötigen mehr Kupfer, um schnell zu wachsen. Wissenschaftler erforschen Methoden, um die Kupferabhängigkeit von Krebszellen ausnutzen zu können.
Nanofasern haften stärker an Kupferionen als die Moleküle, die von Krebszellen genutzt werden, um Kupfer festzuhalten. Dies ist bedeutsam, da frühere Versuche, Krebszellen Kupfer zu entziehen, nicht erfolgreich waren, weil die Bindung nicht stark genug war. In Labortests wurden über 85% der Brustkrebszellen innerhalb von 72 Stunden zerstört, ohne gesunde Zellen zu schädigen.
Dieser Ansatz könnte die Krebsbehandlung revolutionieren, indem er sich auf die spezifischen Bedürfnisse von Tumorzellen konzentriert, wie ihre Abhängigkeit von bestimmten Nährstoffen. Er zeigt, dass Aspekte der Tumorumgebung, wie der Bedarf an bestimmten Metallionen, für Therapien genutzt werden können. Die Reduzierung der Kupferwerte könnte in Kombination mit aktuellen Behandlungen eingesetzt werden, um die notwendige Dosis zu senken und Nebenwirkungen zu reduzieren.
Weitere Forschung ist erforderlich, um zu bestätigen, dass diese Methoden für Patienten wirksam und sicher sind. Die Studie legt jedoch nahe, dass ähnliche Behandlungen auch bei anderen Krebsarten funktionieren könnten, die stark auf Kupfer angewiesen sind. Zudem wird empfohlen, zu untersuchen, ob sich auch andere Elemente oder Moleküle, die von Krebszellen stärker als von normalen Zellen genutzt werden, als Ziel eignen.
Künftige Fortschritte in dieser Forschung könnten zu Behandlungen führen, die schonender und präziser sind, indem sie gesundes Gewebe schützen und gleichzeitig Krebs effizienter bekämpfen. Dies unterstreicht die Notwendigkeit der Zusammenarbeit verschiedener Disziplinen wie Chemie, Biologie und Medizin bei der Entwicklung neuer Krebstherapien.
Die Studie wird hier veröffentlicht:
http://dx.doi.org/10.1002/anie.202412477und seine offizielle Zitation - einschließlich Autoren und Zeitschrift - lautet
M. T. Jeena, Julian Link, Jian Zhang, Iain Harley, Petri Turunen, Robert Graf, Manfred Wagner, Luis Andre Baptista, Hendrik R. A. Jonker, Liyang Cui, Ingo Lieberwirth, Katharina Landfester, Jianghong Rao, David Y. W. Ng, Tanja Weil. Chaperone‐Derived Copper(I)‐Binding Peptide Nanofibers Disrupt Copper Homeostasis in Cancer Cells. Angewandte Chemie International Edition, 2024; DOI: 10.1002/anie.202412477Diesen Artikel teilen