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Die Bestrahlung von Kopf-Hals-Tumore ist ein zentrales Element der Therapie. Für Zinkoxid-Nanopartikel konnte bereits in zahlreichen Studien eine tumorzellschädigende Wirkung nachgewiesen werden. Ziel unserer Untersuchungen war es daher zu evaluieren, ob Zinkoxid-Nanopartikel als Strahlensensitizer in der Therapie von Kopf-Hals-Tumoren nutzbar gemacht werden können.

Dazu wurden Tumorzellen mit 0, 2, 4 oder 8 Gray bestrahlt, nachdem sie Zinkoxid-Nanopartikeln ausgesetzt waren (4h, 100 µg/ml). Im Anschluss wurde ein MTT Assay, das die metabolische Aktivität der Zellen nach Behandlung misst, durchgeführt und zusätzlich ein Koloniebildungstest, der eine Quantifizierung des klonogenen Überlebens der Tumorzellen erlaubt.

Die Kombination aus einer Bestrahlung mit zwei bzw. vier Gray, entsprechend typischerweise in der Klinik applizierten Einzeldosen, und einer Behandlung von Tumorzellen mit 100 µg/ml Zinkoxid-Nanopartikeln führte zu einer deutlichen Reduktion der Zellviabilität verglichen mit Zellen, die nur bestrahlt wurden. Auch eine Reduktion der Koloniebildung nach Nanopartikelbehandlung zusätzlich zur Bestrahlung mit zwei oder vier Gray konnte nachgewiesen werden. Damit konnte gezeigt werden, dass eine Inkubation mit Zinkoxid-Nanopartikeln, den Bestrahlungserfolg in vitro - gemessen an klonogenem Überleben und Zellviabilität der Tumorzellen - verbessert.

Die durchgeführten Untersuchungen belegen das Potential von Zinkoxid-Nanopartikeln zur Radiosensibilisierung von Tumorzellen.

Unterstützt durch: Max-Planck Graduate Center Mainz

Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.