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Lernen von der Natur Wie magnetische Bakterien im Kampf gegen Krebs helfen könnten

Magnetospirillum Bacteria
Magnetospirillum misst nur wenige Mikrometer. Im Innern des Bakteriums ordnen sich winzige Kristalle aus Eisen und Sauerstoff (dunkle Punkte) zu einer Art Kompassnadel 
Neue Lösungen nach dem Vorbild der Natur: Forscher hoffen, dass sich mithilfe von Bakterien der Gattung Magnetospirillum die Krebstherapie verbessern lässt

Helfen uns magnetische Bakterien im Kampf gegen Krebs? Darauf setzen zumindest Mikrobiologen, die an Einzellern der Gattung Magnetospirillum forschen. Diese Bakterien bilden in ihrem Innern winzige Ketten aus Kristallen von Eisenmineralien, die ihnen wie eine Kompassnadel bei der Orientierung helfen. Die Kristalle, Magnetosomen genannt, sind zwischen 30 und 45 Nanometer groß und würfelförmig. Die Bakterien können ihre Bewegungen mithilfe der Partikel und eines Magnetsinns auf Bruchteile von Millimetern genau steuern.

Doch auch der Mensch könnte die metallischen Nanopartikel nutzen – als Grundstoff für bildgebende Verfahren in der Medizin.

Bislang injizieren Ärzte ihren Patienten bestimmte Kontrastmittel. Anschließend bilden Tomografen ab, wie sich das Mittel im Gewebe verteilt. Solche Verfahren helfen beispielsweise dabei, Tumoren zu erkennen.

Experimente haben nun gezeigt: Spritzt man die aus den Bakterien gewonnenen Magnetosomen, erzeugen diese Partikel stärkere Signale als die sonst gebräuchlichen Kontrastmittel – und ermöglichen auf diese Weise, präzisere Bilder der betreffenden Gewebepartien zu erstellen.

Mithilfe der Magnetosomen konnten mehr Tumoren abgetötet werden

Auch eine bestimmte Methode der Krebstherapie lässt sich womöglich mithilfe der bakteriellen Nanopartikel verbessern. Bei der „Hyperthermie“ injizieren Mediziner magnetische Teilchen direkt in einen Tumor. Anschließend bestrahlen sie die Partikel mit elektromagnetischen Wellen. Dadurch steigt die Temperatur im betreffenden Gewebe auf mehr als 40 Grad Celsius, und die Krebszellen werden geschwächt.

In ersten Studien an Mäusen konnten mithilfe der Magnetosomen mehr Tumoren abgetötet werden als mit synthetisch erzeugten Partikeln. Vermutlich, so die Wissenschaftler, verteilten sich die biologischen Nanopartikel aufgrund ihrer Struktur besonders gut im erkrankten Gewebe.


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