{"id":78847,"date":"2024-01-23T10:11:00","date_gmt":"2024-01-23T09:11:00","guid":{"rendered":"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/?p=78847"},"modified":"2024-01-23T11:23:42","modified_gmt":"2024-01-23T10:23:42","slug":"zytostatika-mit-fernzuender-paul-ehrlich-und-ludwig-darmstaedter-nachwuchspreis-2024-geht-an-johannes-karges","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/en\/forschung\/zytostatika-mit-fernzuender-paul-ehrlich-und-ludwig-darmstaedter-nachwuchspreis-2024-geht-an-johannes-karges\/","title":{"rendered":"Zytostatika mit Fernz\u00fcnder: Paul Ehrlich- und Ludwig Darmstaedter-Nachwuchspreis 2024 geht an Johannes Karges"},"content":{"rendered":"<p><strong>Der Chemiker Dr. Johannes Karges (31) von der Ruhr-Universit\u00e4t Bochum wird mit dem Paul Ehrlich-und-Ludwig Darmstaedter-Nachwuchspreis 2024 ausgezeichnet. Das gab der Stiftungsrat der Paul Ehrlich-Stiftung heute bekannt. Der Preistr\u00e4ger hat entdeckt, wie sich platinhaltige Chemotherapeutika nur im Tumorgewebe anreichern und erst dort aktivieren lassen. Als Trigger daf\u00fcr nutzt er Licht oder Ultraschall. Pr\u00e4klinisch hat er den Nachweis dieser Verfahren bereits erbracht. Ihre Translation in die klinische Praxis k\u00f6nnte die gravierenden Nebenwirkungen dieser weltweit am h\u00e4ufigsten eingesetzten Krebsmedikamente drastisch verringern und ihre Wirksamkeit deutlich erh\u00f6hen.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image alignleft size-large\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" width=\"500\" height=\"346\" src=\"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/beitragsbild_PELD-2024_Karges_Johannes_c_KatjaMarquard_RuhrUniversitaetBochum-500x346.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-78848\" srcset=\"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/beitragsbild_PELD-2024_Karges_Johannes_c_KatjaMarquard_RuhrUniversitaetBochum-500x346.jpg 500w, https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/beitragsbild_PELD-2024_Karges_Johannes_c_KatjaMarquard_RuhrUniversitaetBochum-300x208.jpg 300w, https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/beitragsbild_PELD-2024_Karges_Johannes_c_KatjaMarquard_RuhrUniversitaetBochum-18x12.jpg 18w, https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/beitragsbild_PELD-2024_Karges_Johannes_c_KatjaMarquard_RuhrUniversitaetBochum.jpg 650w\" sizes=\"(max-width: 500px) 100vw, 500px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Der Chemiker Dr. Johannes Karges von der Ruhr-Universit\u00e4t Bochum wird mit dem Paul Ehrlich-und-Ludwig Darmstaedter-Nachwuchspreis 2024 ausgezeichnet. (Foto: Katja Marquard \/ Ruhr-Universit\u00e4t Bochum)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Rund die H\u00e4lfte aller Chemotherapien weltweit wird mit Cisplatin und zweien seiner Abk\u00f6mmlinge vorgenommen. Es handelt sich um Zytostatika, die Krebszellen daran hindern, sich zu teilen. Seit Jahrzehnten zeigen sie gegen einige Krebsarten beeindruckende Erfolge. Allerdings rufen sie schnell Resistenzen hervor. Weil die Platinpr\u00e4parate auch die Teilung gesunder K\u00f6rperzellen hemmen, sind sie mit schweren Nebenwirkungen verbunden, die von \u00dcbelkeit und Erbrechen \u00fcber Nieren-, Geh\u00f6r- und Nervensch\u00e4digungen bis hin zur Hemmung der Blutbildung im Knochenmark reichen. Seit langem wird deshalb nach einer M\u00f6glichkeit gesucht, diese Zytostatika nur in den Krebszellen wirken zu lassen, die sie vernichten sollen. Dann w\u00e4ren sie im Sinne von Paul Ehrlich Zauberkugeln \u00e4hnlich, die ausschlie\u00dflich die Krankheit kurieren, ohne dem Rest des K\u00f6rpers zu schaden. Die Forschung von Johannes Karges und seinem Team haben diese Vision wiederbelebt.<\/p>\n\n\n\n<p>Die beiden Ausgangsfragen dieser Forschung waren: Wie k\u00f6nnen wir das Zytostatikum oder eine Vorstufe davon selektiv im Tumor anreichern? Wie k\u00f6nnen wir es dort selektiv aktivieren? Die Antwort besteht in der Konstruktion von winzigen K\u00fcgelchen (Nanopartikeln), die zu gro\u00df sind, um gesundes Gewebe zu durchdringen, aber klein genug, um sich zwischen Krebszellen zu dr\u00e4ngen. Gesunde Zellen sind n\u00e4mlich eng miteinander verfugt, w\u00e4hrend der Zusammenhang von Tumorgewebe der hohen Teilungsgeschwindigkeit seiner Zellen wegen l\u00fcckenhaft ist. Die Nanopartikel sind mit eingebauten Empf\u00e4ngern versehen, die durch externe Signale aktiviert werden. Als Empf\u00e4nger eignen sich Photo- oder Sonosensibilisatoren. Das sind Molek\u00fcle, die \u00fcber die Eigenschaft verf\u00fcgen, die Energie von aufgenommenem Licht oder Schall in chemische Reaktionen umzusetzen, bei denen Elektronen abgegeben und aufgenommen werden (Redoxreaktionen).<\/p>\n\n\n\n<p>Zusammen mit seinem chinesischen Forschungspartner Prof. Haihua Xiao hat Karges \u00ad\u2013 um im Bild zu bleiben \u2013 bisher mit Erfolg zwei Gemische erprobt, die durch diese Zeitz\u00fcnder in den Krebszellen zur Explosion gebracht werden k\u00f6nnen. Im ersten Fall koppelte er den Wirkstoff Oxaliplatin an einen Photosensibilisator und band beide Molek\u00fcle in ein fettl\u00f6sliches Polymer ein. Die Enden dieses Polymers versah er mit wasserl\u00f6slichen Peptiden, die als Adressetiketten f\u00fcr den Transport in den Zellkern fungierten. In Selbstorganisation lagerten sich die so entstandenen Ketten zu K\u00fcgelchen von 80 Nanometer Durchmesser zusammen. Wenn diese K\u00fcgelchen den Kern der Krebszelle erreicht hatten, geschah nichts, solange Dunkelheit herrschte. Aber in dem Moment, in dem sie mit rotem Licht bestrahlt wurden, zerfielen sie und setzten Oxaliplatin und hochaggressiven Sauerstoff frei, was die Krebszellen zerst\u00f6rte.<\/p>\n\n\n\n<p>Rotes Licht dringt allerdings nicht tiefer als einen Zentimeter in einen Organismus ein. Die meisten Tumoren des Menschen k\u00f6nnte es nicht erreichen. Ultraschallwellen legen im K\u00f6rper die zehnfache Strecke zur\u00fcck. Im zweiten Fall berechnete Karges deshalb am Computer, welche Sonosensibilisatoren eine ungiftige Vorstufe (Prodrug) von Cisplatin durch Bestrahlung mit Ultraschallwellen in den giftigen Wirkstoff umwandeln k\u00f6nnten. Er fand heraus, dass H\u00e4moglobin sich daf\u00fcr am besten eignet, und packte das Biomolek\u00fcl mit der Prodrug auf die bew\u00e4hrte Weise in Nanopartikel zusammen. Wieder reicherten sich die Partikel selektiv in Krebszellen an. W\u00e4hrend sie unter physiologischen Bedingungen stabil blieben, wurde die Prodrug dort nach Beschallung in Gegenwart von Ascorbins\u00e4ure innerhalb von wenigen Minuten vollst\u00e4ndig in Cisplatin umgewandelt.<\/p>\n\n\n\n<p>Ihre in Zellkulturen gewonnenen Erkenntnisse konnten Karges und Xiao in Versuchen mit M\u00e4usen eindrucksvoll best\u00e4tigen. In beiden beschriebenen F\u00e4llen verschwanden die Tumore der Tiere, denen die Nanopartikel injiziert worden waren, nach externer Bestrahlung mit Rotlicht oder mit Ultraschall innerhalb kurzer Zeit fast vollst\u00e4ndig.<\/p>\n\n\n\n<p>Dr. rer. nat. Johannes Karges studierte von 2011 bis 2016 Chemie an der Philipps-Universit\u00e4t in Marburg und am Imperial College in London. Als Doktorand forschte er auf dem Gebiet der Bioanorganik an der \u00c9cole Nationale Sup\u00e9rieure de Chimie de Paris und an der Sun Yat-Sen-Universit\u00e4t in Guangzhou in China. Nach seiner Promotion arbeitete er von 2020 bis 2022 als Postdoktorand an der University of California, San Diego, in La Jolla. Seit November 2022 leitet er als Liebig Fellow des Fonds der Chemischen Industrie seine eigene Forschungsgruppe an der Ruhr-Universit\u00e4t Bochum.<\/p>\n\n\n\n<p>Der Preis wird \u2013 zusammen mit dem Hauptpreis 2024 \u00ad\u2013 am 14. M\u00e4rz 2024 um 17 Uhr vom Vorsitzenden des Stiftungsrates der Paul Ehrlich-Stiftung in der Frankfurter Paulskirche verliehen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Der Chemiker Dr. Johannes Karges (31) von der Ruhr-Universit\u00e4t Bochum wird mit dem Paul Ehrlich-und-Ludwig Darmstaedter-Nachwuchspreis 2024 ausgezeichnet. Das gab der Stiftungsrat der Paul Ehrlich-Stiftung heute bekannt. 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