3D-gedruckte DNA-beschichtete ‘ChemoFilter’ ermöglichen eine gezielte Krebstherapie

Wissenschaftler des California Institute of Technology und der UC San Francisco haben mit DNA beladene 3D-gedruckte Strukturen entwickelt, die in der Lage sind, Chemotherapie-Medikamente in Richtung betroffener Organe und weg von gesundem Gewebe zu leiten.

Die neuen Devices der Forscher mit dem Spitznamen “ChemoFilter” können Patienten während einer intra-arteriellen Chemotherapie injiziert werden, um betroffene Organe zu entwässern und zu verhindern, dass toxische Wirkstoffe in den Blutkreislauf gelangen. Dank ihrer genomischen DNA-Beschichtungen sind die ChemoFilter in der Lage, Doxorubicin mit hoher Wirksamkeit abzufangen und die Patienten vor den Nebenwirkungen der Off-Target-Toxizität zu schützen.

Somit sollen die Nebenwirkungen einer Chemotherapie abgeschwächt werden. Der 3D-Druck ist hierbei das ideal Tool für die Herstellung dieser ChemoFilter, da die geometrische Kontrolle es ermöglicht, die hämodynamische Leistung in vivo genau zu bestimmen.

Die vorhandenen Materialien, die mit dem 3D-Druck kompatibel sind, haben jedoch keine medikamentenbindenden Eigenschaften. Die Forscher realisierten eine stabile Beschichtung von genomischer DNA auf einer 3D-gedruckten Struktur für die Aufnahme von Doxorubicin. Genomische DNA ist ein effektives Material für die Bindung von Chemotherapeutika, da diese Wirkstoffe auf die DNA abzielen.

Die Wissenschaftler waren von der Stabilität und Wirksamkeit der mit genomischer DNA beschichteten 3D-gedruckten Materialien zufrieden und sehen darin einen bedeutenden Schritt in Richtung der Realisierung der ChemoFilter und deren klinische Anwendungen zur potenziellen Verbesserung der Chemotherapiebehandlung.

Die Ergebnisse der Forscher sind in der Arbeit mit dem Titel “3D-Printed Drug Capture Materials Based on Genomic DNA Coatings” beschrieben.