Medical News Today
Artikeldatum: 06 Jan 2009 - 1:00 PST
Medikamente auf der Grundlage von Digitalis, wie z.B. Digoxin werden seit Jahrhunderten und auch heute zur Behandlung von Patienten mit unregelmäßigem Herzrhythmus oder Herzinsuffizienz eingesetzt. In der am 16. Dezember erschienenen Ausgabe der "Proceedings of the National Academy of Sciences” berichten Wissenschaftler der medizinischen Fakultät der Johns Hopkins University, dass diese Medikamentenklasse möglicherweise auch zur Krebstherapie geeignet sein könnte. Auf diese Erkenntnis stießen sie bei der Suche nach bereits verfügbaren Medikamenten, die die Entwicklung von Karzinomen verlangsamen oder stoppen könnten.
"Es ist wirklich aufregend, festzustellen, dass ein von der Behörde (FDA) bereits als sicher eingestuftes Medikament ein für das Überleben von Krebszellen essentielles Protein hemmen kann.” sagte Dr. Gregg L. Semenza, M.D., Ph.D., Direktor des Gefäßprogramms am Johns Hopkins Institute for Cell Engineering und Mitglied des McKusick-Nathans Institute of Genetic Medicine.
Semenza und sein Team beschäftigen sich seit längerem mit dem Hypoxie-induzierbaren Faktor HIF-1. Dieses Protein steuert Gene, die Zellen bei niedrigem Sauerstoffangebot beim Überleben helfen. HIF-1 schaltet Gene an, die neue Blutgefäße wachsen lassen, um das Überleben der mit Sauerstoff unterversorgten Zellen zu gewährleisten. Sauerstoffarme Bereiche finden sind häufig in der Nähe von schnellwachsenden soliden Tumoren.
"Krebszellen, denen Sauerstoff fehlt erhöhen ihren HIF-1-Spiegel, um unter diesen ungünstigen Bedingungen überleben zu können,” berichtete Semenza. „Wenn wir den HIF-1-Spiegel senken oder HIF-1 blockieren können, ist das vielleicht der Schlüssel zur Verlangsamung oder Unterbindung des Wachstums dieser Zellen."
Die Forscher bedienten sich bei ihrer Suche der Arzneimittelbibliothek des Johns Hopkins Institutes, in der Jun O. Liu, Professor für Pharmakologie Material über 3000 bereits von der FDA zugelassene oder derzeit in klinischen Studie der Phase II getestete Medikamente gesammelt hat. In dieser Studie prüften die Wissenschaftler jedes beschriebene Medikament auf seine Fähigkeit, HIF-1 in Krebszellen auszuschalten. Die 20 aussichtsreichsten Kandidaten konnten HIF-1 um mehr als 88 Prozent reduzieren, über die Hälfte dieser Medikamente, darunter auch Digoxin gehören zu einer Arzneimittelklasse, die allgemein zur Behandlung von Herzinsuffizienz eingesetzt wird.
Die Wissenschaftler konzentrierten sich auf Digoxin, da dieses Medikament bereits klinisch etabliert ist. Sie behandelten Prostatakrebszellen, die bei normalem und niedrigem Sauerstoffangebot gewachsen waren drei Tage lang mit Digoxin und zählten die Zellen täglich. Sie stellten fest, dass die mit Digoxin behandelten Zellen wesentlich langsamer wuchsen und die Gesamtzahl dieser Zellen nach drei Tagen gesunken war. Zusätzlich hatten - im Vergleich zu den unbehandelten Zellen - mehr Zellen das Wachstum eingestellt.
"Viele Medikamente erscheinen bei der Behandlung von Krebszellen im Laborversuch vielversprechend, haben aber wenig oder gar keine Wirkung bei lebenden Tieren," sagte Dr. Huafeng Zhang, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fachbereich Onkologie und dem Institute für Cell Engineering an der Hopkins-Universität.
Um festzustellen, ob Digoxin bei Tieren die gleiche Wirkung zeigt wie im Labor bekamen Mäuse mit Tumoren täglich Digoxin injiziiert. Bei den unbehandelten Mäusen wuchsen die Tumoren so schnell, dass sie innerhalb von neun Tagen tastbar waren, wogegen bei den behandelten Mäusen dieses Stadium erst nach 15 und 28 Tagen erreicht war. Die Forscher untersuchten die Tumoren und stellten fest, dass die HIF-Spiegel bei der Therapiegruppe niedriger waren als bei den nicht behandelten Mäusen. Die Forscher zeigten, dass die beobachtete Anti-Tumor-Wirkung der spezifische Wirkung von Digoxin, d.h. der Senkung von HIF-1 zuzuschreiben war.
Dr. Zhang hält den Einsatz von Medikamenten wie Digoxin zur Krebstherapie zwar grundsätzlich für möglich, gibt jedoch zu bedenken, dass noch sehr viel zu tun ist, um genau zu verstehen, auf welche Art und Weise diese Medikamente HIF-1 hemmen bzw. das Tumorwachstum verlangsamen oder zum Stillstand bringen. Da diese Medikamentenklasse ausserdem den Herzrhythmus sowohl verstärken als auch verlangsamen kann, ist die Dosis, die von Patienten vertragen werden kann, geringer als die in der Studie eingesetzten Mengen. „Wir wollen einen Tumor absterben lassen — aber keinen Herzstillstand hervorrufen,"sagte die Forscherin."
Autoren: Huafeng Zhang, David Z. Qian, Yee Sun Tan, KangAe Lee, Ping Gao, Yunzhao R. Ren, Sergio Rey, Hans Hammers, Daniel Chang, Roberto Pili, Chi V. Dang, Jun O. Liu, and Gregg L. Semenza, alle Johns-Hopkins-Universität.
Diese Studie wurde vom Flight Attendant Medical Research Institute und dem Johns Hopkins Institute for Cell Engineering finanziert.
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