Kurzfassung

Die Empa und der Spitalverbund «HOCH Health Ostschweiz» entwickeln neuartige Nanozyme zur Behandlung von Astrozytomen, einer aggressiven Gehirntumorform mit fünf Prozent Fünf-Jahres-Überlebensrate. Das vierjährige Projekt wird von mehreren Stiftungen finanziert und steht unter der Leitung der Neurochirurgin Isabel Hostettler. Die Nanomaterialien sollen direkt während der Operation ins Hirngewebe eingebracht werden, wo sie gezielt Krebszellen angreifen. Das Team hofft, das Nanomedikament bis Projektende als minimalinvasive Ergänzung zu bestehenden Therapien klinisch einsatzbereit zu machen.

Personen

Themen

  • Gehirntumorbehandlung
  • Nanomaterialien und Nanomedikamente
  • Minimalinvasive Therapieverfahren
  • Onkologie-Initiative der Empa

Clarus Lead

Die Blut-Hirn-Schranke macht traditionelle Chemotherapien bei Gehirntumoren wirkungslos – ein zentrales Problem der modernen Onkologie. Der Ansatz der Empa umgeht diese biologische Barriere durch lokale Anwendung direkt im Operationsfeld und eröffnet damit neue Perspektiven für therapieresistente Fälle. Die Kombination aus Nanomaterialien und Lichtaktivierung verspricht zudem deutlich reduzierte Nebenwirkungen, was gerade bei Hirnoperationen entscheidend ist. Das Projekt positioniert sich als Pilot für eine breitere materialwissenschaftliche Strategie gegen Krebs.

Detaillierte Zusammenfassung

Astrozytome sind unter den bösartigen Gehirntumoren besonders häufig und invasiv: Die Zellen wachsen aggressiv in gesundes Umgebungsgewebe ein, weshalb vollständige operative Entfernung schwierig ist. In sieben von zehn Fällen kehrt die Erkrankung nach Therapie zurück. Die aktuelle Standardbehandlung kombiniert Operation, Bestrahlung und Chemotherapie, doch die Blut-Hirn-Schranke blockiert viele Wirkstoffe und reduziert so die Therapieeffektivität erheblich.

Das Team um Giacomo Reina im «Nanomaterials in Health» Labor entwickelt bioverträgliche Nanozyme, die als Nanomedikamente fungieren. Diese werden direkt während der Tumoroperation ins Hirngewebe eingebracht. Da Krebszellen einen überaktiven Stoffwechsel haben, reichern sich die Wirkstoffe spezifisch im Tumorgewebe an. Die Nanozyme wirken über mehrere Mechanismen: Sie können inaktive Arzneistoff-Vorstufen aktivieren oder reaktive Sauerstoffverbindungen erzeugen, die Tumorzellen schädigen. Ihre extreme Kleinheit ermöglicht es ihnen, tief ins Gewebe einzudringen und auch entfernte Krebszellen in Millimeterabstand zu erreichen. Besonders innovativ ist die Steuerung durch Nah-Infrarotlicht, das eine präzise Dosierung und minimale Nebenwirkungen ermöglicht.

Die Finanzierung erfolgt durch die Hedy Glor-Meyer Stiftung, die Swiss Cancer Foundation und vier weitere Stiftungen. Am Ende des vierjährigen Projekts soll das Nanomedikament als minimalinvasive Ergänzung zu bestehenden Therapien klinisch testbereit sein. Reina äussert die Hoffnung, dass Nanozyme sogar Rückfälle verhindern könnten, wenn Tumoren bereits gegen Standardchemotherapien resistent sind. Das Potenzial erstreckt sich auch auf andere Hirn- und Rückenmarks-Tumorerkrankungen. Die Nanozyme-Entwicklung ist Teil der breiteren Onkologie-Initiative der Empa (2025–2035), die fünf Labore bündelt und materialbasierte Ansätze mit genetischen und metabolischen Patientenprofilen verbindet.

Kernaussagen

  • Nanozyme umgehen die Blut-Hirn-Schranke durch lokale intraoperative Anwendung statt systemischer Verabreichung
  • Lichtaktivierung ermöglicht präzise Dosierung und minimale Nebenwirkungen bei maximaler Tumorwirkung
  • Projekt zielt auf klinische Testfähigkeit in vier Jahren ab; Potenzial auch für therapieresistente und rezidivierende Fälle

Kritische Fragen

  1. Evidenz/Quellenvalidität: Auf welchen präklinischen Daten (in-vitro, Tiermodelle) basiert die Annahme, dass Nanozyme in menschlichem Hirngewebe die gleiche Selektivität für Tumorzellen zeigen wie im Labor?

  2. Interessenkonflikte/Unabhängigkeit: Welche Stiftungen finanzieren das Projekt, und bestehen Verbindungen zwischen den Förderern und den beteiligten Forschungsinstitutionen oder Pharmaunternehmen?

  3. Kausalität/Alternativen: Warum wurde die intraoperative lokale Anwendung bisher nicht mit anderen Nanopartikelsystemen (Liposomen, Gold-Nanopartikel) verglichen, und welche Alternativen zur Lichtaktivierung wurden erwogen?

  4. Umsetzbarkeit/Risiken: Wie wird sichergestellt, dass die Nanozyme nach der Operation vollständig aus dem Hirngewebe eliminiert werden, und welche Langzeiteffekte sind bisher untersucht worden?

  5. Dosierung/Skalierbarkeit: Wie reproduzierbar ist die intraoperative Platzierung der Nanozyme in heterogenem Tumorgewebe, und lässt sich das Verfahren standardisieren für klinische Anwendung?

  6. Regulatorische Hürden: Welche Zulassungsschritte sind erforderlich, um von präklinischen Tests zu Phase-I-Studien zu gelangen, und welcher Zeitrahmen ist realistisch?

Quellenverzeichnis

Primärquelle: Nanozyme gegen Gehirntumore – Medienmitteilung Empa – https://www.empa.ch/web/s604/nanozyme-gegen-gehirntumore

Ergänzende Quellen:

  1. Empa Oncology Initiative – https://www.empa.ch/web/oncology
  2. Nanomaterials in Health Lab – https://www.empa.ch/web/s403

Verifizierungsstatus: ✓ 29.04.2026

Dieser Text wurde mit Unterstützung eines KI-Modells erstellt. Redaktionelle Verantwortung: clarus.news | Faktenprüfung: 29.04.2026