Targeting von gastroenterologischen Tumoren mittels magnetischer Nanopartikel zur hyperthermischen Therapie

Einleitung:

Magnetische Nanopartikel (superparamagnetic iron oxides = SPION) können zur hyperthermischen Therapie von gastrointestinalen Tumoren verwendet werden. Hierfür werden sie in eine periphere Vene injiziert und am Tumor mithilfe von endoskopisch platzierten Magnetfeldfallen akkumuliert. Durch Applikation eines alternierenden magnetischen Feldes werden die Eisenoxidkerne kontrolliert aufgeheizt. Zunächst wurde die Machbarkeit am Großtiermodell Schwein überprüft, bevor die Auswirkungen der magnetischen Hyperthermie in vitro untersucht wurden.

Material und Methoden:

Magnetfeldfallen, die nach vorheriger Simulation optimiert wurden, wurden in den Ösophagus (Beispiel Ösophaguskarzinom) und den Ductus hepaticus communis (Beispiel Klatskin-Tumor) von gesunden Schweinen eingesetzt. Für diese Machbarkeitsstudie erfolgte dies über eine Gastrostomie. Danach wurden die SPION über eine Ohrvene appliziert und durch die Magnetfeldfallen akkumuliert. Zur Untersuchung auf zellulärer Ebene erfolgten Aufheizversuche in humanen Pankreaskarzinomzelllinien mit einer Auswertung von Clonogenic Assays und FACS-Analysen.

Ergebnisse:

Die Versuche am Großtiermodell konnten sowohl direkt (histologisch) als auch indirekt (Änderung der magnetischen Eigenschaften) zeigen, dass die SPION in den entsprechenden Geweben angereichert werden konnten. Nach magnetischer Hyperthermie kam es in den Clonogenic Assays zu einer signifikanten Abnahme der Survival Fractions durch vornehmlich Apoptose und zu einem geringen Anteil Nekroptose (FACS).

Schlussfolgerung:

Die Behandlung von gastrointestinalen Tumoren mit magnetischer Hyperthermie ist möglich. Die Auswirkungen müssen in einem Tumortiermodell weiter untersucht werden.