Magnetische Nanopartikel kämpfen gegen Tumoren

Im Tierversuch konnten Ärzte der Universitätsklinik Erlangen nachweisen, dass eine solche Chemotherapie nahezu ohne Nebenwirkungen möglich ist. Sie konnten mit einem Fünftel der üblichen Medikamentendosierungen einen Tumor komplett und ohne Nebenwirkungen bekämpfen, weil die Wirkstoffe wesentlich gezielter verabreicht wurden.

Forscher von Siemens Corporate Technology (CT) unterstützten die Versuche durch den Bau eines besonders kleinen und leistungsfähigen Magneten. Für das Projekt „Lokale Chemotherapie mit magnetischen Nanopartikeln“ erhalten die beteiligten Wissenschaftler PD Dr. Christoph Alexiou vom Universitätsklinikum Erlangen und Dr. Heinz-Werner Neumüller von CT jetzt den Medizinpreis des Vereins Gesundheit & Medizin in Erlangen.

Bei Tumoren, die operativ nicht entfernt werden können, etwa weil sie nahe bei Blutgefäßen liegen oder Metastasen gebildet haben, bleibt als Mittel für die Therapie nur die Gabe von Medikamenten, die oft schwere Nebenwirkungen haben. Ärzte wollen daher so wenig Wirkstoff so gezielt wie möglich einsetzen, um gesunde Zellen zu schützen. Ein Ansatz ist das so genannte Magnetische Drug Targeting, bei dem magnetische, etwa 100 Nanometer große Partikel mit einem Wirkstoff beladen sind. Mit Hilfe eines starken Magneten werden sie von außen in die Zielregion des Tumors gelenkt und entfalten erst dort ihre toxische Wirkung.

Dazu braucht es Magnete mit stark inhomogenen Feldern. Diese wurden bislang meist von großen Elektromagneten erzeugt, die gut 1,5 Tonnen schwer sind. Wegen des Gewichts sind solche Magnete fest installiert. Siemens-Forscher konstruierten und bauten daher einen kleinen und schwenkbaren Elektromagneten mit leicht zugänglicher Polspitze, der einen hohen Feldgradienten aufweist. Das weltweit einzigartige Gerät wiegt nur 47 Kilogramm. Gelungen ist ihnen dies durch den Einsatz geeigneter Materialien und mit Hilfe einer simulationsbasierten Designoptimierung.

Aufgrund der enormen Gewichtsreduktion und der optimierten Polspitze kann der Arzt den neuen Magneten sehr gut handhaben und die Polspitze exakt über dem Tumor platzieren. Somit lassen sich auch kleine Krebsgeschwüre sicher erfassen. Im Fokus der Forschung stehen oberflächennahe Tumoren wie Kopf-Hals- und Hautkarzinome. Weitere präklinische Studien werden noch notwendig sein; langfristig wollen die Erlanger Mediziner auch klinische Studien am Menschen ausführen.

Für ihre Forschungen haben sie bei Siemens Corporate Technology einen weiteren Magneten bestellt, der im Oktober geliefert wird. (RN 2008.10.6)