So genannte “Photodynamische Therapien” haben sich laut Forschungsergebnissen als wirksame Alternative zur konventionellen Entfernung von Tumoren bewährt.
In einer aktuellen Arbeit ist es nun einem internationalen Team um Juan J. Nogueira, Markus Oppel und Leticia González vom Institut für Theoretische Chemie an der Universität Wien gelungen, die Anlagerung von Methylenblau, eine der gängigsten Substanzen der Photodynamischen Therapie, an die DNA von Krebszellen zu simulieren.
Die dabei gewonnenen Erkenntnisse können dabei helfen, die Wirksamkeit des Stoffes zu erhöhen und damit den Heilungserfolg zu optimieren. Die Ergebnisse der Studie erscheinen aktuell in einer Fachzeitschrift.
Die Photodynamische Therapie ist ein neues Verfahren zur Behandlung von Krebs und mikrobiellen Infektionen, das vorwiegend in der Dermatologie, aber auch in der Onkologie und Augenheilkunde Anwendung findet. Dabei wird dem Patienten eine durch Licht aktivierbare Substanz verabreicht, die sich in den Tumorzellen bzw. in den Mikroorganismen anreichert.
Durch anschließende Bestrahlung werden toxische Substanzen, insbesondere Sauerstoffradikale, erzeugt, die Krebszellen oder Mikroorganismen abtöten und damit den Tumor vernichten. Der wesentliche Vorteil an dieser Behandlungsmethode liegt darin, dass keine weiträumige Entfernung von gesundem, nicht vom Tumor befallenem Gewebe von Nöten ist.
Methylenblau ist vielversprechend
“Eine der am häufigsten eingesetzten Verbindungen für diese Therapie ist Methylenblau“, erklärt Gonzalez. In einer vorangehenden Arbeit konnten die ForscherInnen bereits nachweisen, wie sich das Molekül an die DNA bindet. “Wir konnten allerdings noch keine Aussage treffen, inwieweit die Art der Einlagerung in die Erbsubstanz den Mechanismus der Erzeugung der Sauerstoffradikale beeinflusst”, führt die Chemikerin weiter aus.
“Es hat sich herausgestellt, dass das eingelagerte Methylenblau durch die DNA von dem in den Zellen vorhandenen Wasser abgeschirmt wird”, so Nogueira.
“Dieses neue Verständnis der Reaktionsbedingungen erlaubt es, gezielt nach Modifikationen von Methylenblau zu suchen, welche einerseits die Einlagerung unverändert lässt, andererseits aber die Effizienz der Erzeugung des toxischen Sauerstoffs steigert, indem unerwünschte Nebenreaktionen unterbunden werden”, meint Nogueira.
Mithilfe der gewonnenen Erkenntnisse könnte nun die Wirksamkeit von Methylenblau drastisch erhöht werden.
Simulation mit Supercomputer
Mittels Computersimulationen am Supercomputer Vienna Scientific Cluster, den die Universität Wien gemeinsam mit der TU Wien, BOKU, TU Graz und Universität Innsbruck betreibt, ist es den WissenschafterInnen nun gelungen, die Anlagerung von Methylenblau an die DNA des Zellkerns von Krebszellen zu simulieren.
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Quellen:
Text: Uni Wien
Fotos: Uni Wien
