Forschende des Leibniz-Instituts für Plasmaforschung und Technologie (INP) haben in Zusammenarbeit mit der Universitätsmedizin Greifswald und dem Universitätsklinikum Rostock nachgewiesen, dass kaltes Plasma Tumorzellen auch in tieferliegenden Gewebeschichten effektiv bekämpfen kann. Durch den Einsatz neuer Gewebemodelle konnte die Wirkung einzelner Plasmabestandteile auf Tumorzellen erstmals präzise untersucht werden, wie in einer aktuellen Studie veröffentlicht.

Kaltes Plasma, ein ionisiertes Gas, erzeugt reaktive Sauerstoff- und Stickstoffspezies, die biologische Prozesse wie das Wachstum oder Absterben von Tumorzellen beeinflussen können. Um die komplexen Wirkmechanismen zu entschlüsseln, entwickelte das Team ein 3D-Hydrogelmodell, das Tumorgewebe nachbildet. Damit konnte gezeigt werden, dass kurzlebige Moleküle wie Peroxynitrit mehrere Millimeter tief ins Gewebe eindringen und eine starke Wirkung auf Tumorzellen entfalten. Überraschend war, dass Wasserstoffperoxid, bisher als zentraler Wirkstoff angesehen, kaum eine Rolle spielt, da die Plasmawirkung auch nach dessen Entfernung erhalten blieb.

Ein weiteres Modell untersuchte die Anwendung von kaltem Plasma bei der Nachbehandlung von Tumoroperationen. Dabei wurden Tumorzellen am Rand einer künstlichen Operationswunde gezielt behandelt. Die Ergebnisse zeigen, dass Plasma insbesondere Zellen bekämpft, die sich bereits ins umliegende Gewebe ausgebreitet haben, was Rückfälle nach chirurgischen Eingriffen reduzieren könnte. Die Studien wurden mit dem medizinisch zugelassenen Plasma-Jet „kINPen“ durchgeführt, der bereits in der Wundheilung erfolgreich eingesetzt wird.

Die Erkenntnisse markieren einen wichtigen Fortschritt in der Plasmamedizin. Prof. Dr. Sander Bekeschus, Leiter des Forschungsschwerpunkts Plasmamedizin am INP, betont, dass ein besseres Verständnis der wirksamen Moleküle die Entwicklung zielgerichteter Krebstherapien ermöglicht. Langfristig könnte die Methode Therapien effektiver und schonender gestalten, insbesondere durch die Kombination mit bestehenden Behandlungsmethoden. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Trends in Biotechnology veröffentlicht.

Original Paper:

Gas plasma technology mediates deep tissue and anticancer events independently of hydrogen peroxide – ScienceDirect

Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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