Das prostataspezifische Membran-Antigen eignet sich als idealer Marker zur Diagnose von Prostatakarzinomen, aber auch als Ansatzpunkt für Therapien. Eine neue Methode zeigt jetzt das Potenzial hybrider PSMA-bindender Moleküle.
PSMA, das prostataspezifische Membran-Antigen, ist in geringen Mengen auf der Oberfläche gesunder Prostatazellen vorhanden, sehr viel mehr aber auf Prostatakrebs-Zellen. Im übrigen Körper kommt das Protein kaum vor. PSMA ist deshalb ein idealer Marker für die Diagnostik von Prostatakrebs und zugleich auch eine geeignete Zielstruktur für spezifische Therapien gegen die Erkrankung.
In den letzten Jahren wurden am Deutschen Krebsforschungszentrum und am Universitätsklinikum Heidelberg Wirkstoffe entwickelt, die spezifisch an PSMA andocken und sich mit verschiedenen radioaktiven Substanzen, so genannten Radionukliden, markieren lassen. „Mit diesen radionuklid-gekoppelten Wirkstoffen lassen sich Krebszellen von innen heraus bestrahlen“, erklärt Ann-Christin Eder, Wissenschaftlerin am DKTK-Partnerstandort Freiburg am Universitätsklinikum Freiburg. „Damit das funktioniert, müssen die PSMA-bindenden Wirkstoffe zunächst in die Krebszelle aufgenommen werden und möglichst lange darin verbleiben.“
Dieser Prozess ist bislang noch sehr wenig untersucht. In Zusammenarbeit mit Jessica Matthias und anderen Wissenschaftlern vom Max-Planck-Institut für medizinische Forschung haben Eder und ihr Team nun eine nobelpreisgekrönte Methode eingesetzt, die nanometergenaue Einblicke in lebende Zellen erlaubt, um die Verteilung der Wirkstoffe in der Zelle präzise analysieren zu können: die STED-Mikroskopie.
Für die aktuelle Untersuchung nutzte das Forscherteam um Eder sogenannte hybride PSMA-bindende Moleküle, die gleichzeitig mit zwei verschiedenen Markern gekoppelt werden können. Neben einer radioaktiven Markierung binden sie zusätzlich einen Fluoreszenzfarbstoff, der auch den Einsatz in der STED-Mikroskopie ermöglicht.
Die wichtigste Erkenntnis der Forscher war, dass die PSMA-bindenden Wirkstoffe lange in den Prostatakrebszellen verblieben und sich dort im Laufe der Zeit immer mehr anreicherten. Die Wirkstoffmoleküle verteilten sich homogen im Zellplasma, wovon sich Vorteile für eine therapeutische Anwendung von PSMA-bindenden Wirkstoffen ableiten lassen.
Die hybriden PSMA-bindenden Wirkstoffe, die sowohl aus radioaktiven als auch fluoreszierenden Markern bestehen, gelten als vielversprechende Werkzeuge, um die Diagnose und Therapie von Prostatakrebs zu verbessern. Durch ihre radioaktive Markierung dienen sie als Tracer, über die der Tumor und seine Metastasen mit einer Kombination aus Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und Computertomographie (CT) lokalisiert werden kann. Diese nicht-invasive Bildgebung kann zur Strahlungs- und zur Operationsplanung genutzt werden.
Während der Operation hilft dann der an das Pharmakon gekoppelte Fluoreszenzfarbstoff dem Chirurgen, zwischen bösartigem und gesundem Gewebe zu unterscheiden, sodass er den Tumor präzise entfernen kann. Dieser Ansatz, der Prostatakrebs vor und während der Operation sichtbar macht, wurde kürzlich erstmals mit dem von Eder und ihrem Team entwickelten hybriden Wirkstoff PSMA-914 bei einem Patienten mit aggressivem Prostatakrebs an den Kliniken für Nuklearmedizin und Urologie, Universitätsklinikum Freiburg erfolgreich erprobt. PSMA-914 beinhaltet 68Gallium als diagnostisches Radionuklid, außerdem einen Fluoreszenzfarbstoff.
„Dieser erste klinische Einsatz beweist uns das Potential der hybriden Wirkstoffe“, erklärt Ann-Christin Eder. „Zukünftige Studien sollen nun zeigen, ob PSMA-914 auch zu verbesserten therapeutischen Ergebnissen führen kann.“
Dieser Artikel basiert auf einer Pressemitteilung des Deutschen Krebsforschungszentrums. Die Studie haben wir euch hier und im Text verlinkt.
Bildquelle: Lance Asper, Unsplash