Neues Medikament Schützt Vor Strahlenschäden
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Anonim

Forscher stellen ein Medikament auf der Basis von bakteriellem Flagellin her, das Gewebeschäden während der Strahlentherapie oder des nuklearen Terrorismus verhindern kann.

Ein neues Medikament kann gesundes Gewebe während krebserregender Strahlenbehandlungen oder anderer Expositionen schützen. Der Molekulargenetiker Andrei Gudkov und Kollegen berichten diese Woche in Science, dass sie Mäuse vor den zellschädigenden Auswirkungen von Strahlung geschützt haben, indem sie ihnen eine Verbindung injiziert haben, die den Zellen hilft, Apoptose oder Selbstzerstörung zu widerstehen.

Frühere Studien haben gezeigt, dass Krebszellen den Kernfaktor Kappa-Beta - einen Transkriptionsfaktor oder ein Protein, das die Proteinbildungsfähigkeit eines Gens ein- oder ausschaltet - verwenden, um normale Zellen zu überleben und außer Kontrolle zu geraten. Aber gesunde Zellen im Darm schalten denselben Transkriptionsfaktor ein, wenn sie mit gutartigen und nützlichen Bakterien interagieren, die sich dort befinden. Insbesondere bindet das Protein Flagellin in einigen der peitschenartigen Schwänze der Mikroorganismen (die sie zum Antrieb verwenden) an einen Rezeptor in der Darmzelle und löst die Produktion des Transkriptionsfaktors aus.

Um gesunde Zellen gegen Strahlenschäden zu schützen, haben Gudkov, Vorsitzender der Abteilung für Zellstressbiologie am Roswell Park Cancer Institute in Buffalo, NY, und seine Kollegen eine Charge Flagellin gereinigt und 30 Minuten vor der Exposition in Mäuse injiziert zu tödlichen Strahlungsdosen.

Die Injektion schützte nicht nur die Zellen der Mäuse, sondern verstärkte sie auch gegen die Auswirkungen freier Radikale (Moleküle, die DNA oder genetisches Material in ihnen schädigen können) und stärkte das Immunsystem des Tieres. Mäuse ohne Injektion starben nach den Bestrahlungsbehandlungen. "Nie zuvor war ein einziger Agent in der Lage, alle drei Dinge zusammen zu erledigen", sagt Gudkov.

Die Forscher stellten dann ein Medikament namens CBLB502 her, das Flagellin imitieren sollte. Es schützte 87 Prozent der Mäuse vor tödlichen Dosen und schützte sie auch vor Schäden durch freie Radikale.

Sie fanden heraus, dass das Medikament nur wirkte, wenn es innerhalb einer Stunde vor der Exposition gegenüber hohen Strahlenbelastungen injiziert wurde. Es zeigte auch einige schützende Wirkungen, wenn es nach Exposition gegenüber niedrigeren Konzentrationen injiziert wurde.

Das Medikament schien jedoch bösartige Zellen nicht vor den Bestrahlungsbehandlungen zu schützen, die sie abtöten sollten. Laut Gudkov haben Forscher neben Mäusen auch mehrere Dutzend menschliche Tumorzelllinien getestet und "keine einzige gefunden, die von dem Medikament profitiert".

Dies bedeutet, dass das Medikament, auch als Protectan bekannt, verwendet werden könnte, wenn es sich in weiteren Tests als sicher erwiesen hat, um Patienten zu schützen, die sich einer Knochenmarktransplantation oder einer Krebsbehandlung mit Bestrahlung unterziehen. Es könnte auch im Falle einer nuklearen Explosion oder Kernschmelze gegeben werden. "Wir stellen uns Menschen vor, die vorinstallierte, selbstverwaltbare Spritzen tragen, die mit der Verbindung beladen sind und für eine sofortige intramuskuläre Injektion bereit sind", sagt Gudkov. "Es würde zuerst Militärs und Ersthelfern gegeben werden und warum sollte es dann nicht allen zur Verfügung stehen?"

Das US-Verteidigungsministerium hat bereits einen Vertrag mit Gudkovs in Buffalo ansässigem Unternehmen Cleveland BioLabs, Inc. unterzeichnet, um das Medikament als Strahlenschutzmaßnahme zu entwickeln. Die Tests zur menschlichen Sicherheit sollen in wenigen Monaten beginnen, werden jedoch mehrere Jahre dauern. "Basierend auf Affen- und Mäusestudien erwarten wir keine schwerwiegenden Nebenwirkungen", sagt Gudkov.

"Der letzte Beweis werden empirische Tests bei einer großen Anzahl von Menschen sein. Aber wir sind ziemlich zuversichtlich, dass wir es mit etwas ziemlich Sicherem zu tun haben."

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