Onkologie » Sonstiges

»

Effektive Tumorbekämpfung durch Gasplasmen: Tiefenwirksame ROS unabhängig von Wasserstoffperoxid

Effektive Tumorbekämpfung durch Gasplasmen: Tiefenwirksame ROS unabhängig von Wasserstoffperoxid

Aktuelles

Onkologie

Sonstiges

2 MIN

Erschienen in: onkologie heute

Gasplasmen töten Tumorzellen effektiv durch kurzlebige ROS wie Peroxynitrit, unabhängig von Wasserstoffperoxid. Tiefenwirksame Effekte bis 3,6 mm bieten Potenzial für intraoperative Krebstherapien.

Die Anwendung medizinischer Gasplasmen zeigt vielversprechende Ergebnisse in der Krebstherapie, da sie reaktive Sauerstoff- und Stickstoffspezies (ROS/RNS) erzeugen, die Tumorzellen schädigen können. Mithilfe von 3D-Modellen und Gewebeproben wurde die Penetration und biologische Wirkung dieser ROS untersucht, wobei die Rolle von Wasserstoffperoxid (H₂O₂) als Hauptakteur hinterfragt wurde. Es stellte sich heraus, dass kurzlebige ROS wie Peroxynitrit die Hauptverantwortlichen für die antitumoralen Effekte sind, während H₂O₂ keine signifikante Rolle spielt.

In komplexen Hydrogelmodellen konnte nachgewiesen werden, dass die erzeugten ROS bis zu 1500 µm tief in Gewebe-ähnliche Strukturen eindringen und dort oxidativen Stress sowie Apoptose auslösen. Die Wirkung der Gasplasmen blieb auch dann bestehen, wenn Katalase, ein Enzym zum Abbau von H₂O₂, eingesetzt wurde. Dies deutet darauf hin, dass die zytotoxischen Effekte unabhängig von H₂O₂ sind. In spheroidalen Tumormodellen zeigten sich deutliche Effekte, darunter eine reduzierte metabolische Aktivität und eine Hemmung der Tumorausbreitung.

In chirurgischen Resektionsmodellen, die die Behandlung von Tumorrändern nach einer operativen Entfernung simulierten, diffundierten die ROS über die Resektionsgrenzen hinaus und konnten potenziell verbleibende Tumorzellen inaktivieren. Ex vivo-Studien an Gewebeproben von Patienten und Tiermodellen bestätigten diese tiefenwirksamen Effekte, wobei apoptotische Regionen bis zu 3,6 mm in das Gewebe reichten.

Die Studie zeigt, dass kurzlebige ROS eine entscheidende Rolle spielen und die Bedeutung von H₂O₂ in Frage stellen, das bislang als Hauptvermittler der Gasplasma-Effekte angesehen wurde. Diese Erkenntnisse könnten maßgeblich zur Optimierung der Gasplasma-Therapie beitragen, insbesondere für Anwendungen in der intraoperativen Krebsbehandlung. Die Ergebnisse verdeutlichen zudem die Bedeutung von 3D-Modellen, um die komplexen Wechselwirkungen von ROS in Gewebestrukturen besser zu verstehen.

Originalpublikation: Miebach L, Hagge M, Martinet A, et al. Gas plasma technology mediates deep tissue and anticancer events independently of hydrogen peroxide. Trends Biotechnol. 2025.

Zur Publkation

Bilderquelle: © INP (Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V.)

Weitere Beiträge zu diesem Thema

Planetariumskuppel mit Erdprojektion und blauen Sesseln im Zuschauerraum

Einstein in the dome: Forschen ohne Tierversuche?

Kongress

Drei führende Wissenschaftler:innen geben faszinierende Einblicke in die Medizin der Zukunft – eindrucksvoll visualisiert unter der Kuppel des Planetariums.

Onkologie

Sonstiges

Beitrag lesen
Schematische Darstellung von Uterus mit weissem und tuerkisem Band als Symbol fuer Zervixkarzinom und Leitlinien

S3-Leitlinie: neuer Therapiestandard bei metastasiertem Gebärmutterhalskrebs

Aktuelles

Aktualisiert im Leitlinienprogramm Onkologie: die S3-Leitlinie Diagnostik, Therapie und Nachsorge der Patientin mit Zervixkarzinom. Aufgrund neuer Studien wurden unter anderem die Empfehlungen zur Operation, zur Systemtherapie im fortgeschrittenen Stadium und zur Radiochemotherapie überarbeitet.

Onkologie

Gynäkologische Tumoren

Zervixkarzinom

Beitrag lesen
Abstrakte 3D-Darstellung von metallischen Ringen, die von schwarzen Würfeln mit dünnen Drähten umgeben sind, auf dunkelblauem Hintergrund

Ionenstrahl misst sich selbst bei Krebstherapie

Aktuelles

Mixed Beams könnten die Krebstherapie präziser machen: Kohlenstoffionen zerstören den Tumor, Heliumionen durchqueren den Körper und liefern Informationen über die Anatomie. Dafür muss das Mischungsverhältnis im Strahl genau bekannt sein. Forschende der TU Wien und des MedAustron haben nun eine Methode entwickelt, die genau das misst, ohne den Strahl zu stoppen. Ein Fortschritt.

Onkologie

Sonstiges

Beitrag lesen