Studien in vitro an dreidimensionalen Zellverbänden haben gezeigt, dass der Tod verschiedener Krebszelltypen (Bauchspeicheldrüsenkrebs, Gehirntumore, Nierenkrebs, Melanome) durch magnetische Stimulation der Zellen ausgelöst werden kann. Der Effekt wird mechanisch induziert, indem ein mechanischer Stress auf die Zellen ausgeübt wird, vermittelt durch magnetische Partikel, die unter ihnen verteilt sind.
Forscher hatten zunächst Studien an Gliomzellen (Gehirntumoren) durchgeführt, die zweidimensional in Kulturschalen gezüchtet wurden. Diese Ergebnisse variieren jedoch stark je nach zellulärem Mikroumfeld, das sich zwischen 2D-Kulturen und tatsächlichem biologischem Gewebe unterscheidet.
Nun wurde ein neuer Schritt gemacht, indem diese Effekte an Tumorsphäroiden, also 3D-Zellverbänden von Krebszellen, die viel näher an biologischem Gewebe liegen, reproduziert wurden. Um die Effizienz zu maximieren, ist es entscheidend, die Bedingungen des Magnetfelds auf niedrigere Frequenzen (2 bis 5 Hz statt 20 Hz) anzupassen, um sich der unterschiedlichen Textur der 3D-Umgebung anzupassen.
Es wurde eine starke Auswirkung der magneto-mechanischen Stimulation auf das Zytoskelett der Zellen nachgewiesen, die zum Zelltod führt.
Auswirkung der magneto-mechanischen Stimulation auf das Zytoskelett von Gliom-Krebszellen (links, C=Kontrolle, rechts MS=nach magnetischer Stimulation). Die Aktinfasern des Zytoskeletts sind in der Kontrolle deutlich sichtbar. Diese Fasern werden nach magnetischer Stimulation zerstört, was zum Zelltod führt.
Diese neue Studie ebnet den Weg für in vivo-Tests innovativer Krebstherapien, die magneto-mechanische Zellstimulation nutzen. Dieser Ansatz könnte allein oder in Synergie mit Chemotherapie eingesetzt werden.