Medikamentenkombination bekämpft Leukämie durch Angriff auf fehlerhafte Zellkraftwerke

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M.A. Dirk de Pol, aktualisiert am 5. Juli 2022, Lesezeit: 3 Minuten

Forscher haben neue Medikamente gefunden, die Leukämiezellen durch die Zerstörung ihrer Mitochondrien abtöten können. Die Wirkstoffkandidaten, die sich in Kombination mit Chemotherapeutika als weitaus wirksamer erwiesen haben, schalten fehlerhafte Mitochondrien in Krebszellen aus und erweisen sich als weitaus wirksamer als bisherige Chemotherapeutika.

Was sind Mitochondrien?

Mitochondrien sind winzige Strukturen, die in den meisten Zellen zu finden sind. Mit der Zeit können sie beschädigt werden, so dass der Körper sie durch einen Prozess namens Mitophagie abbaut. Krebs hingegen unterbricht diesen Prozess, um seine Mitochondrien am Leben zu erhalten.

Welche neuen Erkenntnisse hat die Studie erbracht?

Eine neue Studie zeigt, dass Medikamente, die auf Mitochondrien abzielen und die Mitophagie anregen, vielversprechend sein könnten, um Krebszellen abzutöten, ohne gesunde Zellen zu schädigen. In der neuen Studie untersuchten Forscher der Rice University und der University of Texas in Austin acht Medikamente, die auf Mitochondrien abzielen und die Mitophagie anregen.

Die Forscher stellten die Hypothese auf, dass sie, wenn sie die Mitophagie aktivieren, besonders giftig für Leukämiezellen sein könnten. Tatsächlich fanden die Wissenschaftler heraus, dass sechs der acht niedermolekularen Verbindungen für Leukämiezellen tödlich waren. Das Forscherteam identifizierte bis zu 30 ähnliche Verbindungen für jeden Wirkstoff und testete dann, wie giftig sie alle für Leukämiezellen waren, entweder allein oder in Kombination mit bestehenden Medikamenten.

Bei Tests in Zellkulturen erwiesen sich sechs der Verbindungen als wirksam bei der Abtötung der akuten myeloischen Leukämie (AML), der häufigsten Form der Krankheit. Fünf dieser sechs Verbindungen waren auch gegen zwei andere Formen der Krankheit wirksam, die akute lymphatische Leukämie (ALL) und die chronische myeloische Leukämie (CML).

In Kombination mit dem bestehenden Chemotherapeutikum Doxorubicin erwies sich eine neue Verbindung namens PS127B als weitaus wirksamer als die derzeitigen Behandlungen. Der so genannte Synergiekoeffizient beschreibt, wie gut zwei Medikamente zusammenwirken, wobei ein Wert über 10 als synergistisch gilt. Doxorubicin und Cytarabin, eine gängige Kombination zur Behandlung von Leukämie, hat einen Synergiekoeffizienten von 13, aber Doxorubicin und PS127B hatten einen erstaunlichen Koeffizienten von 29.

Die Forscher testeten die Auswirkungen einer Verbindung namens PS127E auf Mäuse, denen menschliche Krebszellen von Leukämiepatienten implantiert wurden. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Medikamente nur minimale Schäden an gesunden Zellen verursachen und gegen Krebs wirksam sein könnten. Bevor sie jedoch am Menschen getestet werden können, sind weitere Forschungsarbeiten erforderlich.

Die Forscher wollen zunächst besser verstehen, wie die Medikamente in den Zellen wirken. Sie wollen zunächst die optimale Dosis ermitteln, die am wirksamsten ist, und diese dann an verschiedenen AML-Krebsarten testen. Erst wenn diese Arbeiten abgeschlossen sind, was mehrere Jahre dauern kann, können die Tests am Menschen beginnen.

Quellen

Researchers discover new leukemia-killing compounds, Rice University
Novel mitochondria-targeting compounds selectively kill human leukemia cells. IN: Leukemia

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Eine Studie zeigt, dass körperlich anstrengende Arbeit mit einer höheren Fruchtbarkeit des Mannes verbunden ist. Laut einer neuen Studie des Brigham and Women's Hospital, einem Gründungsmitglied des Mass General Brigham-Gesundheitssystems, haben Männer, die bei der Arbeit häufig schwere Gegenstände heben, eine höhere Spermienzahl. Die Studie, die in der Zeitschrift Human Reproduction veröffentlicht wurde, ist Teil der Kohorte Environment and Reproductive Health (EARTH), einer klinischen Studie, die untersuchen soll, wie sich die Belastung durch Umweltchemikalien und die Wahl des Lebensstils auf die reproduktive Gesundheit auswirken. Nur wenige Studien haben untersucht, wie berufliche Faktoren zu diesen Vorteilen beitragen können, so die Wissenschaftler. Diesen neuen Erkenntnissen zufolge kann körperliche Aktivität am Arbeitsplatz auch mit einer deutlichen Verbesserung des Fortpflanzungspotenzials von Männern verbunden sein. Unfruchtbarkeit ist ein wachsendes Problem, das durch ein breites Spektrum komplizierter Faktoren verursacht werden kann. Dennoch sind etwa vierzig Prozent der Unfruchtbarkeitsfälle auf männliche Faktoren wie Spermienzahl, Spermienqualität und Sexualfunktion zurückzuführen. Vor allem die Spermienzahl und -qualität gelten als Hauptursache für die steigenden Unfruchtbarkeitsraten bei Männern. Eine frühere Analyse unter Leitung des EARTH-Studienteams ergab, dass die Spermienzahl und -qualität bei Männern, die eine Fruchtbarkeitsbehandlung in Anspruch nehmen, zwischen 2000 und 2017 um bis zu 42 % zurückgegangen ist. "Darüber hinaus gibt es immer mehr Belege dafür, dass männliche Unfruchtbarkeit mit häufigen chronischen Krankheiten wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Autoimmunerkrankungen zusammenhängt", sagte Lidia Mnguez-Alarcón, Reproduktions-Epidemiologin an der Brigham's Channing Division of Network Medicine und Co-Investigatorin der EARTH-Studie. Die EARTH-Studie ist eine Zusammenarbeit zwischen der Harvard T. Chan School of Public Health und dem Brigham and Women's Hospital zur Untersuchung der Auswirkungen von Lebensstil und Umweltfaktoren auf die Fruchtbarkeit. Im Rahmen der EARTH-Studie wurden Proben und Umfragedaten von mehr als 1 500 Männern und Frauen gesammelt; die aktuelle Studie konzentrierte sich auf eine Untergruppe dieser Teilnehmer, nämlich 377 männliche Partner von Paaren, die sich in einem Fertilitätszentrum behandeln lassen wollten. Die Forscher fanden heraus, dass Männer, die angaben, bei ihrer Arbeit häufig schwere Gegenstände zu heben oder zu bewegen, eine um 46 % höhere Spermienkonzentration und eine um 44 % höhere Gesamtspermienzahl aufwiesen als Männer mit körperlich weniger anstrengenden Tätigkeiten. Zusätzlich zu den höheren Spiegeln des männlichen Sexualhormons Osteron wiesen Männer, die über mehr körperliche Aktivität am Arbeitsplatz berichteten, auch höhere Spiegel des weiblichen Sexualhormons Östrogen auf. Laut Mnguez-Alarcón sind im Gegensatz zu dem, was einige vielleicht noch aus dem Biologieunterricht in Erinnerung haben, "männliche" und "weibliche" Hormone bei beiden Geschlechtern vorhanden, wenn auch in unterschiedlichen Mengen. In diesem Fall vermuten die Wissenschaftler, dass überschüssiges Osteron in Östrogen umgewandelt wird, ein bekannter Mechanismus zur Aufrechterhaltung eines normalen Spiegels beider Hormone im Körper. Während die aktuelle Studie einen Zusammenhang zwischen körperlicher Aktivität und Fruchtbarkeit bei Männern, die sich einer Fruchtbarkeitsbehandlung unterziehen, feststellte, bedarf es weiterer Untersuchungen, um festzustellen, ob diese Ergebnisse auf Männer in der Allgemeinbevölkerung übertragbar sind oder nicht. Außerdem hoffen die Forscher, dass künftige Untersuchungen die biologischen Mechanismen aufdecken werden, die dabei eine Rolle spielen. Die reproduktive Gesundheit ist an sich schon wichtig, aber es gibt immer mehr Belege dafür, dass die männliche Unfruchtbarkeit Licht auf allgemeinere Gesundheitsprobleme werfen kann, wie etwa die häufigsten chronischen Krankheiten. Die Entdeckung von Maßnahmen, die Menschen ergreifen können, um ihre Fruchtbarkeit zu verbessern, kommt nicht nur Paaren zugute, die versuchen, schwanger zu werden, sondern uns allen.

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