Hybride PSMA-bindende Wirkstoffe für die Theranostik von Prostatakrebs

23.02.2021

Das Prostata-spezifische Membran-Antigen (PSMA) 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 DKFZ und am Universitätsklinikum Heidelberg Wirkstoffe entwickelt, die spezifisch an PSMA andocken und sich mit verschiedenen Radionukliden markieren lassen. Mit solchen Radionuklid-gekoppelten Wirkstoffen lassen sich Krebszellen quasi von innen heraus bestrahlen. Für eine effektive Therapie müssen die PSMA-bindenden Wirkstoffe einerseits in die Krebszelle aufgenommen werden und andererseits möglichst lange darin verbleiben.

 

Die zugrunde liegenden Prozesse sind aktuell noch wenig untersucht. Um die Verteilung der Wirkstoffe in den Zielzellen nanometergenau zu untersuchen, setzten die Wissenschaflter*innen die in Heidelberg entwickelte hochpräzise STED-Mikroskopie ein. In den Experimenten wurden hybride PSMA-bindende Moleküle verwendet, die gleichzeitig mit zwei verschiedenen Markern gekoppelt werden können: neben einer radioaktiven Markierung binden diese Moleküle zusätzlich einen Fluoreszenzfarbstoff, der die Visualisierung in der STED-Mikroskopie ermöglicht.

 

Die wichtigste Erkenntnis der Forscher*innen war, dass die PSMA-bindenden Wirkstoffe sehr lange in den Prostatakrebszellen verblieben und sich dort im Laufe der Zeit sogar 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 können. 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, so dass er den Tumor präzise entfernen kann.

 

Der hybride Wirkstoff PSMA-914 wurde bereits bei einem Patienten mit aggressivem Prostatakrebs erfolgreich erprobt. PSMA-914 beinhaltet 68Gallium als diagnostisches Radionuklid sowie einen Fluoreszenzfarbstoff.

 

Weiterlesen:

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33622696/ 

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33486568/