Bildgebungsverfahren ermöglicht Screening für eine Behandlung von Krebspatienten durch Nanomedizin

Ungeachtet ihres Potenzials für Krebsbehandlungen, mangelt es in der Nanomedizin an Mitteln, um die Patientenreaktion auf Tumortherapien vorhersagen zu können. Im Rahmen des Projekts CONQUEST wurde eine Bildgebung entwickelt, die es ermöglicht, zwischen Patienten zu unterscheiden, denen eine Behandlung wahrscheinlich zugute kommt, und solchen, bei denen dies eher unwahrscheinlich ist.

Gesundheit

Ein erhebliches Hindernis für die Krebsbekämpfung durch die Nanoarzneimittelindustrie besteht darin, dass manche mit Nanomedizin (NM) behandelte Patienten wesentliche Verbesserungen im Hinblick auf die Lebenserwartung und die Lebensqualität zeigen, während viele andere Patienten nicht gut auf die Behandlung ansprechen. Dies kann zu Verzögerungen bei den Patienten führen, die eine geeignete Behandlung erhalten. Eine wirksame Gegenmaßnahme hierfür wäre die Möglichkeit, eine Stratifizierung in Bezug auf ansprechende Patienten und nicht ansprechende Patienten zu erreichen, bevor Studien oder Behandlungen für die Patienten ausgewählt werden. Das EU-finanzierte Projekt CONQUEST (Companion Nanodiagnostics for Quantifying EPR and Stratifying Patients to Targeted Nanotherapies) widmet sich dieser klinischen Kluft durch die Entwicklung einer nanomedizinischen Bildgebung, die zur Vorauswahl von Patienten für die Einbeziehung in klinische Versuche auf (radioaktive) Tracer-Marker zurückgreift. Durch Marktforschung unter Meinungsführern, um herauszufinden, welche Tracer, Bildgebungsmethoden, klinischen Protokolle und Rückerstattungsmodelle bevorzugt wurden, konnte das Team außerdem therapeutische Lösungen vorschlagen. Individuelle EPR-Profile für jeden Tumor Die Wirksamkeit von Nanomedikamenten hängt von dem sogenannten EPR-Effekt (Enhanced Permeability and Retention, erhöhte Permeabilität und Retention) ab, der auf der Annahme basiert, dass sich Moleküle wahrscheinlicher in Tumoren, als in normalem Gewebe ansammeln. Der EPR-Effekt ist jedoch von Patient zu Patient unterschiedlich und kann sich sogar innerhalb von Läsionen bei demselben Patienten unterschiedlich präsentieren. Im Gegensatz zu nahezu allen neuen Krebsmedikamenten mit Protokollen, um potenziell ansprechende und nicht ansprechende Patienten zu stratifizieren, beinhaltet die Nanomedizintechnologie gegen Tumore keine solche Sicherheitsvorkehrung. Im Rahmen von CONQUEST war es möglich, eine nichtinvasive Bildgebung von Tracer-markierten Nanoträgern durchzuführen, die sich in Tumoren durch den EPR-Effekt ansammeln. Patienten, bei denen ein schwacher EPR-Effekt nachgewiesen wird, und die folglich wahrscheinlich nicht auf eine Behandlung ansprechen, können von der Behandlung ausgeschlossen und für etablierte oder experimentelle Maßnahmen eingeteilt werden. Dementsprechend können Patienten mit einem starken EPR-Effekt von einer relativ wirkungsvollen Behandlung ausgehen. „Die Vorauswahl von Patienten für klinische Prüfungen mit Nanomedizin gewährleistet, dass aussichtsreiche Formulierungen effizienter von Phase eins in Phase zwei und drei übergehen, und dass ausschließlich Patienten mit der größten Wahrscheinlichkeit auf eine Reaktion durch das entsprechende Arzneimittelverabreichungssystem behandelt werden“, erklärt Professor Twan Lammers, der Hauptforscher des Projekts. Das Team wandte sowohl Ansätze im Bereich der Nanodiagnostik als auch im Bereich der Nanotheranostik an. Im ersten Fall sind Wirkstoffe nicht Bestandteil der Nanoträger-Screening-Phase. Bei dem Theranostik-Ansatz sind dagegen sowohl der Wirkstoff als auch das Bildgebungsmittel in derselben Formulierung enthalten, sodass wertvolle In-situ-Informationen zur Ansammlung des untersuchten Nanowirkstoffs am Wirkort zur Verfügung gestellt werden. „Derzeit werden von uns und von anderen Möglichkeiten untersucht; nicht nur im Hinblick auf die Herstellung und Ausweitung der therapeutischen Anwendung von Nanoprodukten, sondern auch was die Festlegung der optimalen Biomarker und Messungen betrifft, die für die Patientenvorauswahl verwendet werden“, fasst Professor Lammers zusammen. „Hierzu zählen Dinge wie der Prozentgehalt der injizierten Dosis, die Verteilung der Dosis innerhalb des Tumors und die Kinetik der Sondenakkumulation.“ Ein wichtiges therapeutisches Instrument für die Zukunft Um das kommerzielle Potenzial der Technologie für die Arzneimittel- und Diagnostikindustrie auszuschöpfen, arbeitet das CONQUEST-Team daran, das Verfahren auf eine Integration mit PET-MRI-Bildgebung anzupassen. Abgesehen davon, dass diese Bildgebungstechnologie das größte Potenzial bietet, ist sie allerdings auch am kompliziertesten, kostspieligsten und wenigsten verfügbar, sodass zudem die Vor- und Nachteile der Verwendung einer PET-CT oder SPECT-CT abgewogen werden. „In Zukunft werden die Theranostik-Verfahren wahrscheinlich verwendet, um eine effizientere Nutzung der Nanomedizin in der Klinik für Immunotherapie-Zwecke zu erreichen“, erklärt Professor Lammers begeistert, bevor er hinzufügt, „Wir untersuchen derzeit mehrere Optionen in dieser Richtung. Die Nanomedizin steckt noch in den Kinderschuhen, aber ich bin davon überzeugt, dass diese durch zunehmende Diskussionen und Erfolgsgeschichten zu einem entscheidenden therapeutischen Instrument für Krebspatienten werden wird.”

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Companion Nanodiagnostics for Quantifying EPR and Stratifying Patients to Targeted Nanotherapies

Bildgebungsverfahren ermöglicht Screening für eine Behandlung von Krebspatienten durch Nanomedizin

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