Mit Chlorophyll gegen Krebs

News: Mit Chlorophyll gegen Krebs

Eine vielversprechende Methode zur Krebsbekämpfung, die sogenannte Photodynamische Therapie konnte jetzt erheblich verbessert werden. Israelische Wissenschaftler nutzen statt der bisher üblichen Stoffe Chlorophyll-Derivate, die wesentlich effektiver eingesetzt werden können.

Die Photodynamische Therapie oder PDT, bei der zellzerstörende Substanzen durch Licht aktiviert werden, ist in den vergangenen Jahren in medizinischen Fachkreisen auf enormes Interesse gestoßen. Allerdings unterliegt die PDT derzeit einigen Einschränkungen: Sie wirkt nur bei relativ flachen und oberflächlich gelegenen Tumoren, wie bei bestimmten Arten von Haut- und Blasenkrebs. Das Licht, das benötigt wird, um die Substanzen zu aktivieren, dringt nicht tief genug in menschliches Gewebe ein. Außerdem müssen Patienten, die sich einer PDT unterziehen, noch Wochen nach der Behandlung die Sonne meiden, weil ihre Haut übermäßig empfindlich auf starkes Licht reagiert.

Die neuen Wirkstoffe, die aus Chlorophyll gewonnen werden, könnten nun dazu beitragen, diese Probleme zu überwinden, und es ermöglichen, die PDT gegen massive und tiefer gelegene Tumore anzuwenden. Darüber hinaus müßten Patienten die Sonne wohl nur einen oder zwei Tage nach der Therapie meiden.

Die neuen Wirkstoffe wurden von Avigdor Scherz vom Plant Sciences Department und Yoram Salomon vom Biological Regulation Department des Weizmann Institute of Science entwickelt und bisher in Gewebekulturen und in Mäusen getestet. In den Mäusen konnten relativ große bösartige Melanomtumore zerstört werden. In Gewebekulturen waren die Drogen auch gegen andere Krebszellarten wirksam, einschließlich Brust- und Dickdarmkrebs. Die holländische Firma Steba Beheer NV entwickelt sie nunmehr weltweit für den klinischen Einsatz. „Im Falle des Erfolgs könnte unsere 'grüne' PDT in Zukunft eine wirksame neue Waffe im Kampf gegen Krebs werden“, sagt Prof. Scherz.

Die PDT verwendet Drogen, die nur dann toxisch wirken, wenn sie dem Licht ausgesetzt werden. Zuerst wird die Droge in den Blutstrom oder den Tumor injiziert und dafür gesorgt, daß sie sich in den entarteten Zellen anreichert. Dann wird der Tumor auf kontrollierte Weise dem Licht ausgesetzt. Die Folge ist, daß die Droge aktiviert wird und die Tumorzellen zerstört.

„Der große Vorteil dieser Behandlung im Vergleich zur konventionellen Chemotherapie ist, daß die Wirkung der Droge auf die beleuchtete Tumorstelle begrenzt ist, so daß der Schaden für gesundes Gewebe auf ein Minimum beschränkt wird und Nebenwirkungen erheblich reduziert werden“, sagt Prof. Salomon.

Bisherige Wirkstoffe, die in der PDT benutzt werden, basieren auf Häm, dem roten Pigment, das aus Hämoglobin gewonnen wird. Sie werden nur durch sichtbares Licht aktiviert, das begrenzt in Gewebe eindringen kann. Darüber hinaus funktionieren sie nur in Anwesenheit von Sauerstoff, der innerhalb vieler massiver Tumore knapp ist. Deshalb können sie nur dünne und flache Tumore oder Tumore in Frühstadien der Entwicklung zerstören.

Im Gegensatz dazu können die Materialien des Weizmann Institute – gewonnen aus den grünen Chlorophyll-Pigmenten, die grüne Pflanzen und photosynthetische Bakterien zu derart effektiven Lichtkollektoren machen – gegen größere solide Tumore eingesetzt werden. Sie absorbieren, zusätzlich zum sichtbaren Licht, auch das mittlere infrarote Licht, das viel tiefer in Körpergewebe eindringen kann. Außerdem wirken sie auch unter hypoxischen Bedingungen, also wenn der Sauerstoffgehalt im Gewebe unter normal liegt. Aufgrund dieser Eigenschaften sind sie derzeitigen photosensitiven Medikamenten überlegen.

Ein weiterer Vorteil der neuen Chlorophyll-Derivate ist, daß sie vom Körper des Patienten nach der Behandlung viel schneller wieder ausgeschieden werden als die bisherigen Drogen. Diese Eigenschaft ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß die neuen Materialien so modifiziert wurden, daß sie wasserlöslich sind. Dies beschleunigt ihren Abtransport aus dem Gewebe. Daher können Patienten kurz nach der Behandlung Sonnenlicht ertragen, ohne befürchten zu müssen, daß die photosensitiven Materialien ihre Haut schädigen. Die Löslichkeit in Wasser hat auch den Vorteil, daß die Materialien den Patienten einfacher verabreicht werden können.

Um die Wirkstoffe genau an die gewünschte Stelle zu transportieren, binden die Wissenschaftler sie an Antikörper oder andere Transportmoleküle.

Bei der Beleuchtung der neuen Drogen stellte sich heraus, daß sie zuerst die Blutgefäße zerstören, die den Tumor versorgen. Ohne diese Blutgefäße kann der Tumor sich nicht entwickeln. Dann zerstören die Materialien den Tumor selbst.

Des Weiteren erforschen die Wissenschaftler den potentiellen Einsatz der neuen Materialien als antimikrobielle Drogen. Eine neue Studie, die zeigt, daß die Chlorophyll-Derivate krankheitsverursachende Bakterien wirkungsvoll abtöten, wurde im Dezember 1997 in Photochemistry and Photobiology veröffentlicht. Angesichts der wachsenden Probleme bakterieller Resistenz gegen Antikörper könnte diese Applikation der neuen Chlorophyll-Derivate besonders wichtig sein.

Der Heidelberger Verlag Spektrum der Wissenschaft ist Betreiber dieses Portals. Seine Online- und Print-Magazine, darunter »Spektrum der Wissenschaft«, »Gehirn&Geist« und »Spektrum – Die Woche«, berichten über aktuelle Erkenntnisse aus der Forschung.