Krebstumore bei Mäusen schrumpften dank sauerstoffsaugender Batterie

Das Implantieren einer sauerstoffverbrauchenden Batterie in krebskranke Mäuse führte dazu, dass ihre Tumore innerhalb von zwei Wochen schrumpften oder verschwanden, wenn sie zusammen mit einer experimentellen Klasse von Krebsmedikamenten verwendet wurden.

Während die meisten Tumore wachsen, verbrauchen sie Sauerstoff aus dem gutartigen Gewebe um sie herum, so dass die Tumorzellen sauerstofffrei oder hypoxisch werden. Eine Klasse von Medikamenten, sogenannte Hypoxie-aktivierte Prodrugs (HAPs), versucht, diese Eigenschaft auszunutzen, indem sie nur Zellen tötet, die eine Hypoxie zeigen, so dass gesunde Zellen weniger betroffen sind und die Nebenwirkungen der Behandlung reduziert werden. Aufgrund begrenzter Beweise für ihre Wirksamkeit sind jedoch keine HAPs für den klinischen Einsatz zugelassen.

Jetzt haben Fan Zhang von der Fudan-Universität in Shanghai, China, und seine Kollegen eine selbstaufladende, implantierte Batterie entwickelt, die mit Salzwasser betrieben wird, das um sie herum eingespritzt wird, wodurch die Batterie Strom mit sehr niedriger Spannung erzeugt und Sauerstoff verbraucht. Durch die Schaffung einer hypoxischen Umgebung sollte die Batterie die Wirkung von HAPs optimieren.

„Die Batterie kann den Tumor bedecken und den darin enthaltenen Sauerstoff für mehr als 14 Tage dauerhaft verbrauchen, was viel länger ist als bei früheren Mitteln [that worked for] normalerweise nicht länger als zwei Tage“, sagt Zhang.

Zhang und sein Team implantierten die Batterie in einige der Achselhöhlen von 25 Mäusen mit Brustkrebs. Fünf erhielten die Arbeitsbatterie und die HAP-Behandlung. Die restlichen Mäuse wurden in Gruppen eingeteilt, in denen sie entweder keine Behandlung erhielten, nur HAP-Medikamente, eine implantierte Batterie, die nicht funktionierte, oder nur die funktionierende Batterie, die bis zu 500 Stunden im Mausgewebe laufen kann.

Vierzehn Tage später waren die Tumore bei den fünf Mäusen, die die funktionierende Batterie und die HAP-Behandlung erhielten, um durchschnittlich 90 Prozent geschrumpft, und bei vier dieser Mäuse verschwanden sie vollständig. In den anderen Mäusegruppen blieben die Tumore gleich groß oder wuchsen.

Während die Batterie bei der Verwendung in Mäusen keine Sicherheitsbedenken verursachte, ist die Sicherheitsbarriere für Menschen höher, sodass weitere Forschung erforderlich ist, um sicherzustellen, dass sie mit menschlichem Gewebe kompatibel ist, bevor sie an Menschen getestet wird, sagt Zhang.

Randall Johnson von der University of Cambridge sagt, dass die Induktion von Hypoxie bei Tumoren Nachteile haben kann, wie z. B. eine erhöhte Tendenz, dass sich der Krebs an anderer Stelle im Körper ausbreitet. Während dies bei den Mäusen nicht vorkam, müssten die Kosten und Vorteile der Verwendung der Batterie beim Menschen vor einer Behandlung am Menschen bewertet werden, sagt er.