22. Mai 2023

Linda Waldherr: Lokalisierte Krebsbehandlung mit ontronischen Geräten: Kontinuierliche Chemotherapie und getriggerte Freisetzung von Therapeutika

Exner Lectures 2023 – Linda Waldherr (MedUni Graz)

Die Wirksamkeit vieler Chemotherapeutika bei der Behandlung von Krebs ist durch eine schlechte Verabreichungseffizienz und systemische Toxizität begrenzt. Lokale Chemotherapieansätze mit iontronischen Geräten stellen eine vielversprechende Lösung für eine effiziente Beeinträchtigung des Krebswachstums und eine Verkleinerung des Tumors dar. Wir verwenden iontronische Geräte mit eingebauten Membranen, um die kontinuierliche Abgabe von Chemotherapeutika mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung zu ermöglichen.

Ich werde Ihnen zeigen, wie wir diese iontronischen Geräte für die Verabreichung von i) Chemotherapeutika an sich (iontronische Chemotherapie) und ii) für die Verabreichung eines Auslösers für die Freisetzung potenter Chemotherapeutika über einen “Click-to-Release”-Mechanismus verwenden.

Die iontronische Chemotherapie wurde in einem Hirntumormodell durchgeführt, das auf einer vaskularisierten Membran eines Kükenembryos kultiviert wurde. Diese Therapie führte zu einer Unterbrechung des Zellzyklus, Apoptose und vor allem zu einer Hemmung des Tumorwachstums, die andere Kontrollbehandlungen übertraf.

Wir haben einen Click-to-Release-Mechanismus entwickelt, um die Freisetzung eines potenten Prodrugs mit Hilfe iontronischer Geräte auszulösen. Wir zeigen den ersten Grundsatzbeweis für dieses System in vitro in Gehirntumorzellen. Die Zellen wurden mit einem gebundenen Prodrug behandelt, das in seiner gebundenen Form biokompatibel ist. Erst wenn wir das Triggermolekül über die Iontronik zuführen, reagieren beide Verbindungen miteinander und das Prodrug wird freigesetzt. Wir stellen fest, dass das freigesetzte Prodrug hochgiftig für die Tumorzellen ist und dass wir den Ein/Aus-Zustand und damit die Zelltötung dieses Systems genau kontrollieren können.