Chemotherapeutika

Arzneimittelklassen für die Chemotherapie

Die Chemotherapie verwendet verschiedene Arten von Arzneimitteln, die je nach Ziel (Ziel) und Wirkungsmechanismus variieren. Basierend auf diesen beiden Kriterien können Chemotherapeutika wie folgt klassifiziert werden:

• Alkylierungsmittel: Diese Verbindungen wirken durch Bilden von Bindungen mit DNA, die ihre Replikation verhindern und zweitens ihre Transkription in RNA verändern. Auf diese Weise blockieren sie die Proteinsynthese und die Zelle durchläuft den programmierten Todesmechanismus namens Apoptose .

  Alkylierungsmittel sind dosisabhängig, dh der Prozentsatz der absterbenden Krebszellen ist direkt proportional zur Menge des verwendeten Arzneimittels.

  Sie sind Teil dieser Kategorie:

  • stickstoffhaltiger Senf : wie Chlorambucil und Melphalan, die jeweils zur Behandlung von Leukämie und Myelom verwendet werden;
  • Nitrosharnstoffe : wie Carmustin und Lomustin zur Behandlung von Hirntumoren und Hodgkin-Lymphomen;
  • Platinderivate : wie Cisplatin zur Behandlung von Eierstockkrebs, Hodenkrebs und fortgeschrittenem Blasenkrebs.
• Antimetaboliten : Diese Medikamente stören die DNA-Synthese und hemmen die Bildung von Nukleotiden (die Einheiten, aus denen sie bestehen). Wenn die Nukleotid-Intermediate nicht synthetisiert werden können, wird die DNA-Synthese dauerhaft unterbrochen und das Tumorwachstum gestoppt. Darüber hinaus haben viele dieser Moleküle eine Struktur, die der von endogenen Nukleotiden (den in der Zelle vorhandenen normalen Nukleotiden) sehr ähnlich ist, und können sie in der neuen DNA-Kette ersetzen, wodurch ihre korrekte Bildung verhindert wird. Sie sind Teil dieser Kategorie:
  • 5-Fluorouracil zur Behandlung von Dickdarm- und Magenkrebs;
  • Methotrexat, ein Inhibitor der Folsäuresynthese, zur Behandlung von Brust-, Kopf-, Hals- und einigen Arten von Lungenkrebs und Non-Hodgkin-Lymphomen.
• Antimitotika : Diese Medikamente wirken während der Phase der Zellteilung ( Mitose ), insbesondere in der Phase, in der sich die neu synthetisierte DNA zwischen den beiden Tochterzellen teilen muss. Die Verteilung des genetischen Materials zwischen den Zellen erfolgt dank der mitotischen Spindel, einer komplexen Struktur, die aus bestimmten Proteinen besteht, die als Mikrotubuli bezeichnet werden .

  Viele dieser Wirkstoffe stammen aus natürlichen Molekülen, die erstmals aus Pflanzen isoliert wurden. Die bekanntesten Wirkstoffklassen dieser Kategorie sind Vinca-Alkaloide und Taxane.

  • Die Vinca-Alkaloide wirken, indem sie die Bildung von Mikrotubuli und der zuvor erwähnten mitotischen Spindel verhindern; Sie können sowohl natürlichen als auch synthetischen Ursprungs sein. Zu den natürlichen Ursprungs zählen Vincristin und Vinblastin, die erstmals aus Catharantus roseus (auch Madagaskar-Immergrün genannt) isoliert wurden.

    Vincristin wird zur Behandlung von akuter Leukämie und verschiedenen Arten von Hodgkin- und Non-Hodgkin-Lymphomen angewendet. Vinblastin ist nützlich bei der Behandlung von fortgeschrittenem Hodenkarzinom und Kaposi-Sarkom.

    Zu den synthetischen Derivaten gehört Vinorelbin, das - allein oder in Kombination mit Cisplatin - zur Behandlung von nichtkleinzelligem Lungenkrebs eingesetzt wird.

  • Die Taxane haben andererseits eine entgegengesetzte Aktivität, dh sie verhindern das Zerlegen der Mikrotubuli und der mitotischen Spindel. Ein Teil dieser Klasse ist das natürliche Paclitaxel-Molekül, das zum ersten Mal aus der Rinde eines Pazifik-Nadelbaums ( Taxus brevifolia ) isoliert wurde. Es wird zur Behandlung von Brust-, Lungen- und Eierstockkrebs eingesetzt.

    Sein halbsynthetisches Derivat ist Docetaxel, das gegen Brust-, Lungen- und Prostatakrebs eingesetzt wird.

• Topoisomerase I- und II-Inhibitoren : Topoisomerasen I und II sind Enzyme, die eine grundlegende Rolle beim Wickeln und Ausführen der Doppelhelix der DNA während der Transkription oder Replikation derselben spielen.

  Zu dieser Kategorie von Arzneimitteln gehören Epipodophyllotoxine, die halbsynthetische Derivate von Podophyllotoxin sind, einem Molekül, das aus den getrockneten Wurzeln der Pflanze Podophyllum peltatum extrahiert wird.

  Epipodophyllotoxine hemmen Topoisomerasen vom Typ II (dh sie behindern die normale Funktion). Unter diesen Molekülen ragt Etoposid heraus, das bei der Behandlung von Lungenkrebs und Burkitt-Lymphomen eingesetzt wird.

  Typ I-Topoisomerase wird stattdessen durch Campotecin gehemmt. Vorläufer dieser Wirkstoffklasse ist das natürliche Campotecin-Molekül, das erstmals aus der Rinde der Camptotheca acuminata isoliert wurde. Forschungen an diesem Molekül haben zur Synthese seiner halbsynthetischen Derivate, einschließlich Topotecan, geführt, die bei der Behandlung von Eierstockkrebs und kleinzelligem Lungenkrebs eingesetzt werden, wenn die Erstbehandlung unwirksam ist.

• Zytotoxische Antibiotika : Die in der Chemotherapie verwendeten Antibiotika können DNA-Transkriptions-induzierende Mutationen innerhalb derselben blockieren und / oder grundlegende Enzyme hemmen, die an ihrem Replikationsprozess beteiligt sind.

  Anthracycline gehören zu dieser Kategorie, einschließlich Doxorubicin und Daunorubicin.

  Doxorubicin wird zur Behandlung von hämatologischen Tumoren, soliden Brust-, Eierstock-, Blasen-, Magen- und Schilddrüsentumoren angewendet.

  Daunorubicin wird zur Behandlung von lymphozytischen und nicht lymphozytischen Leukämien angewendet.

  Die Mechanismen, durch die Anthracycline wirken, sind vielfältig, da sie in den Doppelstrang der DNA interkalieren (inserieren) können, um hochreaktive freie Radikale zu erzeugen, die die in den Zellen vorhandenen Moleküle schädigen und hemmen Typ II-Topoisomerase.

  Andere zytotoxische Antibiotika, die in der Chemotherapie verwendet werden, sind Actinomycin, Bleomycin und Mitomycin.

  • Actinomycin ist ein komplexes Molekül, das in der Lage ist, sich in die DNA einzulagern und die RNA-Synthese zu verhindern. Es wird zur Behandlung von Wilms-Tumor (oder Neuroblastom, einer Art von Nebennierentumor), Hodenkrebs und Rhabdomyosarkom (einem bösartigen Tumor, der sich im Bindegewebe entwickelt) angewendet.

  • Bleomycin ist ein natürliches Molekül, das erstmals aus dem Bakterium Streptomyces verticillus isoliert wurde . Es ist in der Lage, sich in die DNA einzufügen und diese durch Bildung extrem reaktiver freier Radikale zu schädigen. Es wird zur Behandlung des Hodgkin-Lymphoms angewendet.

  • Mitomycin hat die gleiche Funktion wie Alkylierungsmittel: Es baut daher Bindungen mit der DNA auf und verhindert so die Replikation. Darüber hinaus ist es in der Lage, zytotoxische freie Radikale zu produzieren. Es wird zur Behandlung von Magen-, Bauchspeicheldrüsen- und Blasenkrebs angewendet.

Andere chemotherapeutische Ansätze

Hormontherapie

Hormone werden vor allem bei Neubildungen eingesetzt, an denen empfindliche Organe und Gewebe beteiligt sind. Beispiele für diese Erkrankungen sind östrogenabhängiger Brustkrebs, Gebärmutterschleimhautkrebs und metastasierter Prostatakrebs, dessen Wachstum von der Anwesenheit von Sexualhormonen abhängt.

Antiöstrogene (z. B. Tamoxifen), Gestagene (z. B. Megestrolacetat) und Antiandrogene (z. B. Flutamid) werden zur Behandlung von hormonabhängigen Tumoren verwendet und werden oft nach Operationen, Strahlentherapie und / oder andere Chemotherapie.

Glukokortikoide (wie Prednison und Methylprednisolon) werden üblicherweise zusammen mit Antikrebsmitteln verabreicht, um die lymphozytische Aktivität zu unterdrücken und die Wahrscheinlichkeit eines Erfolgs bei der Behandlung von Leukämie und Lymphom zu erhöhen.

In anderen Fällen können Hormone als Träger (dh als Vehikel) für Krebsmedikamente verwendet werden. Dies ist das Beispiel von Estramustin . Dieses Medikament stammt aus der Vereinigung eines Stickstoffsenfs (eines Alkylierungsmittels ) mit dem Hormon Estradiol; Letzteres wird als Vektor verwendet, um sicherzustellen, dass das Medikament selektiv und spezifisch im Prostatagewebe verteilt wird. Estramustin wird zur palliativen Behandlung von progressivem Prostatakrebs eingesetzt.

Enzymatische Therapie

Diese Art von Ansatz beinhaltet die Einnahme von Enzympräparaten als alternative Form der Krebsbehandlung. Es gibt jedoch keine eindeutigen wissenschaftlichen Beweise für die Wirksamkeit dieser Therapie.

Enzyme sind spezielle natürliche Proteine, die von Zellen produziert werden und für die Stoffwechselprozesse im Körper unerlässlich sind.

Der erste, der diesen Ansatz einführte, war der schottische Embryologe John Beard, der 1906 die Verwendung von Pankreasenzymen zur Behandlung von Bauchspeicheldrüsenkrebs vorschlug.

Anschließend wurden verschiedene Untersuchungen sowohl in Amerika als auch in Europa durchgeführt, von denen jedoch keine die tatsächliche Wirksamkeit der Therapie nachweisen konnte.

Eine Ausnahme scheint die Verabreichung von L-Asparaginase zu sein (ein Enzym, das die Aminosäure Asparagin metabolisieren kann). Dieses Medikament wurde als Ergänzung zu anderen Chemotherapie-Therapien zugelassen.

Exogenes Asparagin (nicht körpereigen, sondern z. B. mit der Nahrung aufgenommen) ist eine essentielle Aminosäure für das Wachstum von malignen lymphatischen Leukämiezellen, da diese nicht über die für die Synthese erforderlichen Enzyme verfügen. Gesunde Zellen besitzen dagegen alle für ihre Synthese notwendigen Enzyme.

Die therapeutische Strategie besteht in der Verabreichung des Enzyms L-Asparaginase, das das exogene Asparagin abbaut und so den Tumorzellen ein für sie unverzichtbares Molekül entzieht. Gesunde Zellen hingegen halten der Therapie stand, wenn sie sie selbstständig produzieren können.

Zukunftsperspektiven

Aufgrund der zahlreichen und wichtigen Nebenwirkungen der Chemotherapie und der immer häufiger auftretenden Resistenzentwicklung gegen die Behandlung von Krebszellen wächst die Suche nach neuen und innovativen Arzneimitteln stetig.

Das Ziel der Forschung ist es, Medikamente zu erhalten, die spezifisch und selektiv für maligne Zellen wirksam sind und die nicht dem Phänomen der Multiresistenz unterliegen.

In diesem Zusammenhang sind die sogenannten Hybridmedikamente von besonderem Interesse. Diese Wirkstoffe bestehen aus einem einzigen Molekül, das durch Zusammenbinden von zwei oder mehr Wirkstoffen erhalten wird, die alle oder nur eine gewisse Antitumoraktivität besitzen. Die potenziellen Vorteile gegenüber einer kombinierten antineoplastischen Chemotherapie auf Cocktailbasis können sein:

• Mögliche Verringerung der Toxizität;
• Bessere Ausrichtung einer oder mehrerer Komponenten auf das therapeutische Ziel (das Ziel der Krebstherapie) dank der Eigenschaften eines der Elemente, aus denen das Hybridarzneimittel besteht;
• Mögliche Hemmung des Einsetzens der Chemotherapieresistenz unter Beibehaltung der Aktivität jeder einzelnen Komponente;
• Bessere Veranlagung durch den Patienten, der weniger medizinische Fachgebiete einnehmen muss.