Wirkstoffe zielgenau in der Krebszelle platzieren

Krebszellen im Visier

Krebszellen im Visier

Kontrolle: Regelmäßige Untersuchungen bestätigen Theo Krupatz und seinem Arzt Klaus Struck, dass die Chemotherapie erfolgreich war. Seine Lunge ist heute ohne Befund.

Trojanisches Pferd: Bei der Entwicklung neuer Medikamente greift Bayer HealthCare auf eine erfolgreiche Kriegslist aus der Antike zurück. Genau wie einst griechische Soldaten verborgen im Bauch eines hölzernen Pferdes in die Stadt Troja gelangten, verstecken Forscher heute Wirkstoffe in neuartigen Antikörpern und schicken sie unerkannt durch den Körper bis in die Krebszelle. Dort beginnen sie zielgenau mit ihrem Zerstörungswerk.

Vier Milliarden weiße Blutkörperchen pro Liter Blut – so viele braucht ein Mensch mindestens, um Krankheitserreger erfolgreich abzuwehren. Im Blut von Theo Krupatz fand sich nur noch ein Fünftel dieser Menge, als er im August 2007 mit leichtem Fieber ins Krankenhaus kam. Nach der Ursache der drastischen Verminderung der weißen Blutzellen mussten seine Ärzte jedoch nicht lange fahnden. Sie war eindeutig die Folge einer Chemotherapie.

Acht Wochen zuvor war Krupatz „in ein tiefes Loch gefallen“. Diagnose: „Lungenkrebs“. „Zum Glück hatte der Krebs noch nicht gestreut“, erzählt der 74-Jährige. Die Ärzte entfernten einen Teil seines linken Lungenflügels und rieten ihm zu einer Chemotherapie, um möglicherweise im Körper verbliebene Krebszellen abzutöten. Dass er mit Nebenwirkungen rechnen musste, war Krupatz klar. Der kräftige Mann verlor Gewicht, seine Haare fielen aus, er war ständig müde. „Doch das erträgt man, wenn damit die Chance wächst, den Krebs zu besiegen“, sagt er im Rückblick. Solche Erfahrungen machen jährlich Millionen Menschen. Allein in Deutschland zählt die Statistik rund 500.000 neue Krebserkrankungen pro Jahr. Viele der Patienten bekommen eine Chemotherapie. Deren hochwirksame Medikamente – auch Zytostatika genannt – stören die Zellteilung und wirken so dem Tumorwachstum entgegen. Einzelne nach einer Operation verbliebene Krebszellen können durch die Therapie abgetötet werden. Haben sich Metastasen gebildet, können Zytostatika zumindest das Wachstum verlangsamen und so dazu beitragen, die Lebenserwartung des Patienten zu verlängern.

Nahaufnahme: Tumorzellen teilen sich schnell und unkontrolliert. Das Foto zeigt eine Lungenkrebszelle während der Zellteilung – aufgenommen mit einem Rasterelektronenmikroskop.Bild vergrößern
Nahaufnahme: Tumorzellen teilen sich schnell und unkontrolliert. Das Foto zeigt eine Lungenkrebszelle während der Zellteilung – aufgenommen mit einem Rasterelektronenmikroskop.

Nebenwirkungen bei Chemotherapie
Doch Zytostatika verursachen häufig erhebliche Nebenwirkungen, die sogar zum Abbruch der Therapie führen können. Denn neben Haarausfall und Übelkeit können auch schwere Schleimhautentzündungen oder – wie bei Theo Krupatz – eine drastische Verminderung der Blutzellen die Folge sein. Der Grund: „Chemotherapeutika greifen auch gesunde Zellen an, denn klassische Zytostatika wirken nicht spezifisch, das heißt: Sie wirken nicht nur gegen Krebszellen“, sagt Dr. Holger Hess-Stumpp, Biologe in der Krebsforschung bei Bayer HealthCare. Krupatz hatte Glück: Seine Blutwerte stabilisierten sich bald, die Chemotherapie wurde mit geringerer Dosis fortgesetzt. Heute lebt der Rentner weitgehend beschwerdefrei, die regelmäßigen Kontrolluntersuchungen seiner Lunge blieben ohne Befund.

Krebszellen besitzen Überlebensstrategie

Nebenwirkungen sind nur eine der Einschränkungen bei einer Therapie mit Zytostatika. So wirken sie bei bestimmten Krebsarten kaum oder gar nicht. Ein weiteres Problem ist die Bildung von Resistenzen. „Krebszellen verfügen über unterschiedliche Überlebensstrategien, die dazu führen, dass sie gegen die verwendeten Medikamente unempfindlich werden“, erklärt Hess-Stumpp. Eine große Herausforderung für die Forscher von Bayer HealthCare. Sie arbeiten an innovativen Medikamenten, um den Krebs gezielter anzugreifen und zugleich das Repertoire an wirksamen Krebsmedikamenten zu vergrößern. Ziel ist es, neue Therapien zu entwickeln, die bei guter Wirkung und vertretbaren Nebenwirkungen eine möglichst lange Behandlungszeit erlauben und so die Lebenszeit von Krebspatienten deutlich verlängern.

  • Biologika-Forschung: Dr. Heiner Apeler und Dr. Holger Hess-Stumpp vor der Anlage, in der Antikörper von anderen Eiweißen gereinigt werden.
  • Krebsmedizin: Dr. Bodo Brocks kontrolliert den Fermentationsprozess zur Produktion rekombinanter Antikörper im Labor der Biotech-Firma MorphoSys.
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Biologika-Forschung: Dr. Heiner Apeler und Dr. Holger Hess-Stumpp vor der Anlage, in der Antikörper von anderen Eiweißen gereinigt werden.

Dabei setzen die Forscher unter anderem auf neuartige Wirkstoffe auf biopharmazeutischer Basis – vor allem auf maßgeschneiderte Antikörper. Mit einer Lizenz der deutschen Biotech-Firma MorphoSys haben sie das Grundgerüst geeigneter Antikörper identifiziert. Diese therapeutischen Proteine können Krebszellen gezielt außer Gefecht setzen.

Ähnlich treffsicher wie vom Körper bei Infektionen gebildete Antikörper die Krankheitserreger binden, sollen die von den Bayer-Wissenschaftlern entwickelten Proteine an spezielle Strukturen auf der Oberfläche von Krebszellen andocken. „Antikörper sind eine ideale Ergänzung zu Wirkstoffen aus der Chemie. Mit ihnen können wir Angriffsziele treffen, die mit kleinen chemischen Molekülen nicht zu erreichen sind“, erklärt der Forscher Dr. Heiner Apeler.

Der Biologe ist einer der Wissenschaftler, die in der Pharmaforschung von Bayer HealthCare an der Entwicklung von Antikörpern und anderen biopharmazeutischen Wirkstoffen arbeiten. Sie identifizieren für Krebszellen typische Angriffsziele, ermitteln in einem komplizierten Verfahren aus einer Fülle von Möglichkeiten dazu passende Antikörperstrukturen und geben ihnen den nötigen Feinschliff. Je nach Angriffsziel und Design des Antikörpers können die innovativen Wirkstoffe dem Tumor schließlich auf unterschiedlichste Weise zusetzen.

Treffsichere Antikörper als Transportmittel

So arbeiten die Bayer-Forscher an Antikörpern, die wichtige Signalwege blockieren und dadurch den Tumor von der Nährstoffversorgung abschneiden. Andere könnten Interaktionen mit benachbarten Geweben verhindern und damit beispielsweise die Bildung von Blutgefäßen in der Geschwulst unterdrücken. Wieder andere können so beschaffen sein, dass sie körpereigene „Killerzellen“ anlocken, die dann die Krebszellen abtöten.

Eine weitere schlagkräftige Waffe gegen Krebs könnten sogenannte Antikörper-Konjugate sein. Bei diesem Ansatz nutzen die Forscher die Treffsicherheit der Antikörper, um ein Chemotherapeutikum gezielt in die Tumorzellen zu transportieren. Bei der Entwicklung solcher Konjugate arbeiten Biologen und Chemiker Hand in Hand.

Die Biologen entwickeln einen spezifischen Antikörper, der genau auf definierte Oberflächenstrukturen bestimmter Krebszellen zugeschnitten ist. Die Chemiker sind dafür zuständig, ein hochwirksames Zellgift fest mit dem Antikörper zu verbinden. Im Körper bleibt das Duo zunächst intakt und gelangt so über die Blutbahn zum Tumor. Dort dockt es mit seinen Antikörperstrukturen an die Zelloberfläche an und wird dann komplett in die Krebszelle eingeschleust. Im Inneren bewirken zelleigene Substanzen die Trennung. Der Antikörper hat seine Aufgabe erfüllt und das freie Zellgift kann die Zerstörung der Tumorzelle in Angriff nehmen. Der entscheidende Vorteil des Verfahrens: Gesunde Zellen werden voraussichtlich kaum beeinträchtigt, da der Antikörper dort keine oder allenfalls wenige Andockstellen findet. „Dank dieser Voraussetzungen hoffen wir, hochaktive Chemotherapeutika einsetzen zu können, die sich in hoher Konzentration in der Krebszelle anreichern. Dadurch könnte der Tumor äußerst effektiv bekämpft werden“, fasst Hess-Stumpp die Erwartungen an diese schlagkräftigen Verbindungen zusammen.