Cisplatin-Chitosan-Mikropartikel um wiederkehrenden Brustkrebs zu verhindern

Brustkrebs ist die häufigste bei Frauen auftretende Krebsart. Um das Auftreten von Metastasen und das Wiederkehren von Tumoren zu verhindern, soll in der vorgestellten Studie ein Hydrogel Brustimplantat hergestellt werden, dass mit Cisplatin-Chitosan-Mikropartikeln beladen ist.

Mit Cisplatin-Chitosan-Calciumalginat-MP beladener 3D-Schwamm als hohlraumfüllende Prothese zur effizienten postoperativen Vorbeugung von Tumorrezidiven und Metastasenbildung

Yang, Yihong & Ye, Genlan & Qiu, Xiaozhong. (2024). 3D sponge loaded with cisplatin–CS–calcium alginate MPs utilized as a void-filling prosthesis for the efficient postoperative prevention of tumor recurrence and metastasis. RSC Advances. 14. 7517-7527. 10.1039/d3ra07516h.

Brustkrebs ist der meistdiagnostizierte Krebs bei Frauen und führt zu hoher Mortalität weltweit. Insgesamt macht er 23 % der gesamten Krebsfälle aus und 14 % der mit Krebs in Verbindung stehenden Todesfälle. Die Hauptbehandlungsmethoden sind eine operative Entfernung, Bestrahlungstherapie oder Chemotherapie. Bei einer operativen Entfernung, der am meisten angewandten Behandlungsmethode, kommt es oft zum Wiederauftreten der Tumoren als auch zur Bildung von Metastasen, der häufigste Grund für krebsbedingte Todesfälle. Eine Chemotherapie oder Bestrahlung führt dagen häufig dazu, dass andere Organe oder Zellen geschädigt werden. Neben einer effektiven, zielgerichteten Behandlung steigt auch die Nachfrage nach einer ästhetischen Rekonstruktion nach der Behandlung von Brustkrebs.

Strategien für eine zielgerichtete effektivere Behandlung sind lokale Drug-Delivery Systeme wie wirkstoffbeladene Mikropartikel (MPs), Gele, Filme oder Fasern. Zudem kommt es durch das operative Entfernen von Tumoren oft zu Blutungen, die unter anderem auch zu der Verteilung von Tumorzellen führen können. Aus diesen Gründen soll in der vorgestellten Studie ein Drug-Delivery Implantat mit chemotherapeutischer Antitumorkapazität und Blutungsstillenden Eigenschaften hergestellt werden.

Cisplatin ist eines der ältesten Chemotherapeutika und hat eine zur Dosis ansteigende Toxizität. Eine zielgerichtete Drug-Delivery kann durch Mikropartikel ermöglicht werden. In dieser Studie soll daher Cisplatin in Chitosan-Natriumalginat Mikropartikel verkapselt werden. Cisplatin interagiert dort mit dem über Crosslinking verbundene Chitosan und Natriumalginat. Eingebettet werden diese in verschiedenen Konzentrationen (10 mg/ml; 20 mg/ml; 30 mg/ml; 40 mg/ml) in einem Hydrogel aus methacrylierte Gelatine (Gel-MA), dass neben dem Chitosan ebenfalls eine blutstillende Wirkung besitzt. Die hergestellten in Cisplatin-Chitosan-Calciumalginat-MPs wurden anschließend in vivo und in vitro getestet.

ERGEBNISSE

• Erfolgreiche Herstellung von Cisplatin-Chitosan-Calciumalginat-MPs mit einer gleichmäßigen Größenverkleinerung von kleiner als 145 µm nach Gefriertrocknung der Partikel
• Nachweis erfolgreiches Crosslinking zwischen Chitosan und Calciumalginat über FTIR
• Mit steigender MP-Konzentration steigt Stabilität der Gel-MP-Gemische bis 30 mg/ml, anschließend flacht diese ab
• Elastische Eigenschaften ähnlich zum Brustgewebe bei einer MP Konzentration von 40 mg/ml
• Höhere Blutgerinnungseigenschaften bei höheren MP Gehalt und guter Blutaufnahmefähigkeit in vitro
• Höhere Toxizität und bessere Inhibition der Krebszellproliferation bei höheren MP Gehalt
• In vivo Experimente zeigten, dass mit höherer MP-Konzentration, das Volumen des wiederaufgetretenen Tumors gesunken ist

Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse der Studie deuteten darauf hin, dass Cisplatin-Chitosan-Calciumalginat-MPs eingebettet in einem Hydrogel als Plattform zur Verhinderung des Wiederauftretens von Brusttumoren nach der Operation eingesetzt werden kann, sowie zum Wiederaufbau der Brust genutzt werden können.

Link zum Artikel: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/ra/d3ra07516h