Forschung & Entwicklung

Krebsmedikament bei der Arbeit beobachtet

Welche Wirkorte ein Krebsmedikament für die Behandlung von Brustkrebs in Zellen erreicht und wie es sich dort chemisch verändert, wurde mit der Raman-Mikroskopie untersucht.

Neratinib ist seit 2017 für die Behandlung von Brustkrebs zugelassen und wird derzeit in klinischen Studien auch für die Lungenkrebstherapie getestet. Es bindet an bestimmte Proteine in der Zelle und hemmt so das Zellwachstum. „Um genau zu verstehen, wie ein Medikament wirkt, muss man seine Pharmakokinetik kennen und wie sie sich dabei chemisch verändert“, sagt. Prof. Klaus Gerwert von der Ruhr-Universität Bochum (RUB).

Um zu untersuchen, wie sich ein Medikament in Zellen verteilt, werden die Moleküle üblicherweise mit fluoreszierenden Substanzen markiert. Die Marker sind oft viel größer als das zu untersuchende Molekül und beeinflussen damit stark dessen Verhalten. Dr. Samir El-Mashtoly und Klaus Gerwert vom RUB-Lehrstuhl Biophysik entwickelten in den vergangenen Jahren neue ramanspektroskopische Methoden, um die Wirksamkeit und Verteilung von Medikamenten in Krebszellen zu beobachten. Die Raman-Mikroskopie ist eine markerfreie Methode mit einer räumlichen Auflösung von rund 400 Nanometern. Das ermöglicht nicht nur, einzelne Krebszellen auseinanderzuhalten, sondern auch Zellorganellen sichtbar zu machen. Im Gegensatz zu konventionellen Methoden kann die Raman-Mikroskopie auch die chemischen Veränderungen der Medikamente detektieren, die entscheidend für die Wirksamkeit sind.

In der aktuellen Studie verfolgten die Wissenschaftler, wie Neratinib in die Zellen aufgenommen wird und sich in den Zellorganellen anreichert. In der Zelle änderte sich dabei die Struktur der Wirkstoffmoleküle. Interessanterweise nimmt ein Großteil der Moleküle eine Struktur an, die pharmakologisch nicht mehr wirksam ist. Dieses Ergebnis könne helfen, Medikamente weiterzuentwickeln und die Krebstherapie zu verbessern, sag El-Mashtolyt. Die Studie zeigt das große Potenzial der Raman-Mikroskopie, um die Wirkmechanismen von Medikamenten zu ergründen.

Originalveröffentlichung:

[K. Aljakouch, T. Lechtonen, H. K. Yosef, M. K. Hammoud, W. Alsaidi, C. Kötting, C. Mügge, R. Kourist, S. F. El-Mashtoly, K. Gerwert, Raman Micro-Spectroscopic Evidence for the Metabolism of a Tyrosine Kinase Inhibitor, Neratinib, in Cancer Cells, Angew. Chem. (2018), DOI: 10.1002/ange.201803394]

von mn

www.ruhr-uni-bochum.de

© photonik.de 2018 - Alle Rechte vorbehalten