Silizium. Winzig. Gefährlich?
Eigentlich nein. Es ist in Ihrem Frühstücksflocken. Dein Spinat. Es ist amorph und kommt natürlicherweise in Fossilien mikroskopisch kleiner Organismen vor. Aber Ingenieure haben es optimiert. Sie stellten Nanopartikel her. Insbesondere ultrakleine fluoreszierende Core-Shell-Silica-Modelle. Cornell nennt sie Prime Dots. Oder nur C-Punkte.
Ursprünglich? Sie wurden für die Bildgebung gebaut. Um Chirurgen das Sehen zu erleichtern. Dafür befinden sie sich bereits in der Spätphase der Versuche.
Doch dann bemerkten die Forscher noch etwas anderes.
Die Punkte töteten Krebszellen ab. Aggressiv. Und sie ließen gesunde Zellen in Ruhe. Meistens.
Bei Mäusen mit aggressivem Prostatakrebs bewirkten diese Partikel zwei Dinge gleichzeitig. Zunächst zwangen sie Tumorzellen dazu, sich durch Ferroptose selbst zu zerstören. Zweitens haben sie das Immunsystem geweckt. Aus einem „kalten“ Tumor, immunresistent und faul, wurde „heiß“. Aktiv. Verletzlich.
Es verändert das Spiel.
„Wir sind sehr ermutigt … dies würde ein neues klinisches Paradigma darstellen.“
— Dr. Michelle Bradbury, Weill Cornell
Sie hat Recht, aufgeregt zu sein. Die Arbeit stammt aus ihrem Labor in Zusammenarbeit mit der Gruppe von Dr. Ulrich Wiesner in Cornell. Materialwissenschaft trifft Onkologie.
Der Mechanismus ist chaotisch
Ferroptose ist seltsam. Es ist keine Apoptose. Es ist oxidativer Stress. Die Zellmembranen schmelzen quasi weg. Fettsäuren werden schlecht.
Die Nanopartikel? Sie saugen Eisen aus dem Blut. Positive Ionen. Sie ziehen dieses Eisen in den Tumor.
Warum? Vielleicht. Den genauen Auslöser kennen Wissenschaftler noch nicht. Aber das Ergebnis ist eindeutig. Oxidationsspitzen. Zelle stirbt.
Ist es das?
Nein.
Immunität erwacht
Die Immunzellen in der Nähe des Tumors wechselten den Gang. T-Zellen. Makrophagen. Sie entwickelten sich von untätigen Zuschauern zu Mördern.
An den Punkten befestigten die Forscher ein Zielmolekül. PSMA. Prostatakrebszellen lieben dieses Protein. Die Punkte blieben also am Tumor hängen. Den Rest des Körpers mieden sie. Einige gingen zur Milz. Dort wurde jedoch keine Toxizität festgestellt. Nur Stille.
Dr. Wiesner findet es surreal. Wie kann ein Partikel nur in Tumoren so viele Wirkungen gleichzeitig hervorrufen?
Vielleicht, weil wir jeden Tag Kieselsäure essen. Blattgemüse. Körner. Es ist bereits in der Biologie. Wir merken es erst jetzt.
Kombiniere oder stirb
Einzeltherapie? Okay Ergebnisse. C’-Punkte allein? Besser. Immuntherapie allein? Bescheidene Verbesserung.
Kombinieren?
Vier von zehn Mäusen erreichten eine vollständige oder nahezu vollständige Remission. Unbegrenztes Überleben.
Ein drittes Medikament hinzufügen, einen CSF-1R-Blocker? Das trifft Makrophagen. Fünf von zehn Mäusen erzielten das gleiche Ergebnis.
Das ist ein großer Sprung.
„Wir glauben, dass es nichts anderes gibt, das eine so starke und dauerhafte Wirkung hat“, sagte Bradbury.
Dr. Jedd Wolchok stimmte zu. Er leitet das Meyer Cancer Center. Er bemerkte, dass Prostatakrebs normalerweise über eine Immuntherapie lacht. Es ist schwierig, eine dauerhafte Antwort zu bekommen.
Diese Partikel fixieren die Umwelt. Sie sorgen dafür, dass die Immunantwort funktioniert.
Versuche am Menschen? Bald?
Wahrscheinlich.
Das Team – Siddiqui, Zhang, DeLeon, Naguib, Lee sowie Bradbury und Wiesner – hat das herausgebracht. Es hat Jahre gedauert. Synthese, Mechanismus, Übersetzung. Viel harte Arbeit.
Die Punkte sind eine neue Klasse. Sie wirken sich auf Entzündungen, Immunität und Stoffwechsel aus. Auf einmal.
Bradbury und Wiesner halten die Patente. Die Finanzierung kam vom DoD, NIH und dem Parker Institute.
Was kommt als nächstes? Menschen.
Können wir uns aus dem Krebs herausfressen? Kann ein Glaspartikel unsere eigenen Abwehrkräfte wecken?
Die Mäuse überlebten. Wir wissen nicht, ob wir es tun werden. Noch.
