Prisma

Drug-Targeting mit Exosomen

Krebszellen durch exoPTX vernichten

cae | Körpereigene Transportvehikel könnten genutzt werden, um Arzneistoffe sicher an ihren Zielort zu bringen. Dadurch ließen sich die therapeutischen Dosierungen wesentlich reduzieren und die unerwünschten Wirkungen minimieren.

Verschiedene Zelltypen bilden Exosomen, indem sie zunächst kleine Teile der Zellmembran abschnüren und als Mikrovesikel (Ø ca. 10 nm) ins Zytosol befördern, wo sie in Endosomen (multivesikuläre Organellen) gelangen. Dort werden einige Mikrovesikel mit Nucleinsäuren und Proteinen beladen und schließlich aus der Zelle ausgeschleust, um als Exosomen zu anderen Zellen zu wandern und ihnen ihre Fracht zu übergeben.

Die zurzeit an der Universität von North Carolina tätige russische Molekularpharmazeutin Elena Batrakova entwickelt Drug-delivery-Techniken auf der Basis von Zellbestandteilen wie Exosomen. Sie hält Exosomen für perfekte Transporter, weil das Immunsystem sie nicht angreift, egal was in ihnen verborgen ist. Großes Potenzial für Exosomen sieht Batrakova bei der Therapie von Morbus Parkinson und Krebserkrankungen. So hat sie eine Methode entwickelt, das Zytostatikum Paclitaxel in Exosomen zu verpacken, und das exoPTX genannte Produkt sowohl in vitro als auch im Tierversuch erfolgreich getestet.

Zur Herstellung von exoPTX werden Exosomen von Makrophagen des je­weiligen Versuchstiers (und künftig: des Patienten) verwendet, denn diese Exosomen spüren sicher die Krebszellen in ihrer Umgebung auf. Batrakovas Mitarbeiter überwanden in einem In-vitro-Versuch mit exoPTX nicht nur die Multi-drug-Resistenz (MDR1 und P-gp) von MDCK-Zellen, sondern vernichteten diese Zellen auch mit erstaunlich wenig Wirkstoff: Sie benötigten nur ein Fünfzigstel der Dosis, die bei freiem Paclitaxel in In-vitro-Versuchen mit diesem Zelltyp erforderlich ist. Darauf testeten sie an Labormäusen mit Lewis-Lungenkarzinom ein Fluoreszenzfarbstoff-markiertes exoPTX, um dessen Verteilung in der Lunge nach inhalativer Applikation in Echtzeit zu verfolgen. Auch hier fand exoPTX schnell die Karzinomzellen und erwies sich dabei nicht nur als potentes Therapeutikum, sondern auch als ausgezeichnetes Diagnostikum (s. Abb.).

Foto: Fluoreszenzmikroskopie, © UNC Eshelman School of Pharmacy

Lungengewebe mit Krebszellen (rot, links). Nach inhalativer Applikation von Paclitaxel-beladenen Exosomen (exoPTX; grün, rechts) sind diese selektiv in alle Krebszellen eingedrungen.

Batrakova will noch weitere Arzneistoffe in Exosomen verpacken und präklinisch testen. Für klinische Studien mit entsprechenden Produkten aus menschlichen Exosomen scheint die Zeit noch nicht reif zu sein. |

Quelle

Kim MS, et al. Development of exosome-encapsulated paclitaxel to overcome MDR in cancer cells. Nanomedicine; Epub 13.11.2015

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