Mit Nanopartikeln gezielt gegen den Krebs

(openPR) Der Verein „Gesundheit & Medizin in Erlangen“ hat gestern Abend die diesjährigen Medizinpreise verliehen.
In der Kategorie „Medizintechnik“ siegte die Arbeitsgruppe der HNO-Klinik des Universitätsklinikums Erlangen (Direktor: Prof. Dr. Heinrich Iro) um PD Dr. med. Christoph Alexiou und Dr. Heinz-Werner Neumüller, Siemens Corporate Technology, mit dem Forschungsprojekt „Lokale Chemotherapie mit magnetischen Nanopartikeln“.

Allein in Deutschland erkranken jährlich 425.000 Menschen an Krebs. Nur in etwa der Hälfte der Fälle ist die Operation des Tumors mit dem Ziel einer Heilung mit eventuell anschließender Bestrahlung möglich und erfolgreich. Bei der anderen Hälfte der Patienten werden aufgrund der Tumorausdehnung und bei Metastasen eine Bestrahlung und eine Chemotherapie durchgeführt. Die bei der Chemotherapie genutzten Zellgifte zerstören allerdings nicht nur den Tumor, sondern greifen auch gesundes Gewebe an.
Das neuartige Verfahren, bei dessen Erforschung die Erlanger Wissenschaftler derzeit weltweit führend sind, könnte bestimmten Krebspatienten in Zukunft die Angst vor schwerwiegenden Nebenwirkungen einer aggressiven Chemotherapie nehmen. Denn es wirkt direkt im Tumor und belastet den übrigen Organismus, so die Hoffnung der Forscher, nicht durch schwerwiegende Nebenwirkungen.
Oberarzt PD Dr. med. Christoph Alexiou, Leiter des Labors für Nanotechnologie/lokale Tumortherapie an der Hals-Nasen-Ohren-Klinik – Kopf- und Halschirurgie in Erlangen, arbeitet bereits seit zwölf Jahren an dieser innovativen lokalen Chemotherapie, dem so genannten Magnetischen Drug Targeting (MDT).
„Derzeit kann ein Chemotherapeutikum nur so hoch dosiert werden, wie es der Patient aufgrund der starken Nebenwirkungen im gesamten Körper noch erträgt“, erklärte Alexiou. „Wir beschäftigen uns mit einem Verfahren, durch das ein Chemotherapeutikum nur im Tumorbereich wirkt und nicht im restlichen Organismus. Damit wäre eine wirkungsvollere Dosierung und eine dennoch verbesserte Verträglichkeit möglich.“
Das Verfahren beruht auf Nanotechnologie und Magnetismus: Winzige Eisenpartikel fungieren als „Transport-Vehikel“, die mit den chemotherapeutischen Wirkstoffen beladen sind. Sie werden über einen Katheter in die Butversorgung von Tumoren eingeleitet. Ein externes Magnetfeld wird direkt auf den Tumor gerichtet, so dass sich die Nanopartikel im Tumor konzentrieren. Das Zytostatikum löst sich nach kurzer Zeit direkt im Tumor vom magnetischen Trägermaterial und wirkt dort ganz gezielt: Es zerstört die DNS-Bindungen in den entarteten Zellen und stoppt damit die Zellteilung des Tumors. Die eisenhaltigen Nanopartikel selbst werden anschließend vom Körper des Patienten abgebaut oder verstoffwechselt.

Enge klinische Anbindung
Die Erlanger Forschungsgruppe konnte in Tierversuchen nachweisen, dass auf diese Weise mit nur einem Fünftel der sonst üblichen Medikamentendosierung ein Tumor komplett und nebenwirkungsfrei bekämpft werden kann. Im Mittelpunkt stehen zurzeit Tumore nah an der Körperoberfläche, die vom Magnetfeld gut erreicht werden können, wie Kopf-Hals- und Hautkarzinome, aber auch Brustkrebs.
„Wenn die politischen und finanziellen Rahmenbedingungen dafür geeignet sind, könnte das Verfahren schon in drei bis fünf Jahren technisch so ausgereift sein, dass es Tumorpatienten helfen kann“, prognostiziert Dr. Alexiou, der neben der forschenden Tätigkeit an der Erlanger HNO-Klinik auch klinisch-operativ als Oberarzt arbeitet, dort schwerpunktmäßig Tumorpatienten behandelt und Lehraufträge wahrnimmt.
Die unmittelbare Anbindung seiner Forschungstätigkeit an die ärztliche Tätigkeit in der HNO-Klinik schätzt Alexiou als wichtigen Motivationsfaktor seiner Arbeit. „Die klinische Infrastruktur und die hohe Unterstützung durch die Klinikleitung, die unsere Forschungsgruppe hier vorfindet, sind sehr wichtig. Ebenso bedeutsam“, führt Alexiou bei der Entgegennahme des Medizinpreises im Erlanger Siemens Casino aus, „ist der direkte Kontakt mit den Patienten. Eine rein laborbezogene Forschungstätigkeit fernab vom medizinischen Alltag kann ich mir persönlich nicht vorstellen.“

Technik-Partnerschaft mit Siemens
Möglich wurden die Erfolge der Forschungsgruppe an der HNO-Klinik auch durch die enge Zusammenarbeit mit dem ebenfalls in Erlangen ansässigen Siemens-Bereich Corporate Technology (CT) im Siemens Forschungszentrum.
Diese Kooperation ruht auf zwei Säulen: Zum einen förderte Siemens das Projekt im Rahmen des Projekts „Nanomagnetomedizin“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Zum anderen entwickelten die Siemens-Ingenieure nach den Vorgaben der Forschungsgruppe den Prototyp eines flexiblen Elektromagneten. Zuvor wurden MDT-Therapien weltweit mit Permanent- oder großen Elektromagneten vorgenommen, die bis zu 1,5 Tonnen wogen. „Wir haben uns mit den Medizinern zusammengesetzt und nach den Vorgaben der Erlanger Forschungsgruppe einen schwenkbaren, nur 47 Kilogramm leichten Magneten mit leicht zugänglicher Polspitze entwickelt. Dank des Siemens-Know-hows im Magnetbau und durch besonders geeignete Materialien konnten wir ein für die Therapie maßgeschneidertes Magnetfeld erzeugen, das für die Therapie nötig ist“, beschreibt Magnetbau-Experte Dr. Wolfgang Schmidt von Siemens CT die Forschungskooperation. Dr. Heinz-Werner Neumüller, Fachzentrumsleiter bei CT, zeigte sich hoch erfreut über die Erlanger Auszeichnung: „Unsere gemeinsamen Bemühungen um eine sowohl verträglichere als auch effizient einsetzbare Chemotherapie zeigen nachweisliche Erfolge und erfahren eine hohe Aufmerksamkeit. Das motiviert alle Beteiligten, an dem Verfahren weiterhin zu forschen.“

Verleihung in drei Kategorien
Um die Medizinpreise in den drei Kategorien „Medizintechnik“, „Gesundheitsförderung/Prävention“ und „Versorgung“ können sich jährlich Unternehmen, Organisationen und Einzelpersonen bewerben, die mit innovativen Projekten oder Ideen dazu beigetragen haben, die Gesundheitsförderung und die medizinische Versorgung der Menschen in Erlangen zu verbessern oder durch medizintechnische Entwicklungen die Diagnose- und Untersuchungsmethoden voranzubringen. Der Preis ist mit jeweils 500 Euro dotiert und wird von Verein „Gesundheit & Medizin in Erlangen e.V.“ verliehen, der es sich zur Aufgabe gemacht hat, das Profil der Gesundheitsstadt Erlangen zu schärfen.