Während des Ersten Weltkriegs war ein Schrecken des Grabenkriegs eine giftige gelbe Wolke, das so genannte Senfgas. Für die Unglücklichen, die dem Gas ausgesetzt waren, war das Atmen unmöglich, sie verbrannten sich die Augen und es verursachte riesige Blasen auf der freiliegenden Haut.
During World War I, one of the horrors of trench warfare was a poisonous yellow cloud called mustard gas. For those unlucky enough to be exposed, it made the air impossible to breathe, burned their eyes, and caused huge blisters on exposed skin.
Wissenschaftler versuchten verzweifelt, ein Gegenmittel gegen diese bösartige Kriegswaffe zu entwickeln. Dabei stellten sie fest, dass das Gas das Knochenmark der Soldaten unwiderruflich schädigte und seine Fähigkeit, Blutzellen zu bilden, beeinträchtigte. Trotz dieser schrecklichen Folgen, brachte es Wissenschaftler auf eine Idee. Krebszellen und das Knochenmark haben eine Gemeinsamkeit: Beide vermehren sich rasch. Könnte der Schrecken des Krieges zum Vorreiter im Kampf gegen den Krebs werden? In den 1930er Jahren gingen Forscher dieser Idee nach, indem sie aus Senfgas gewonnene Verbindungen in die Venen von Krebspatienten injizierten. Es brauchte Zeit und viele Fehlversuche, um Behandlungen zu finden, die mehr Nutzen als Schaden brachten, aber gegen Ende des Zweiten Weltkriegs entdeckten sie erste Chemotherapeutika.
Scientists tried desperately to develop an antidote to this vicious weapon of war. In the process they discovered the gas was irrevocably damaging the bone marrow of affected soldiers— halting its ability to make blood cells. Despite these awful effects, it gave scientists an idea. Cancer cells share a characteristic with bone marrow: both replicate rapidly. So could one of the atrocities of war become a champion in the fight against cancer? Researchers in the 1930s investigated this idea by injecting compounds derived from mustard gas into the veins of cancer patients. It took time and trial and error to find treatments that did more good than harm, but by the end of World War II, they discovered what became known as the first chemotherapy drugs.
Heute gibt es über 100. Chemotherapeutika werden durch Pillen und Injektionen verabreicht und verwenden "zytotoxische Wirkstoffe", Verbindungen, die für lebende Zellen giftig sind. Im Wesentlichen schaden diese Medikamente in gewissem Umfang allen -- auch gesunden -- Zellen im Körper. Aber sie wirken am stärksten auf sich schnell teilende Zellen, was das Markenzeichen von Krebs ist.
Today, there are more than 100. Chemotherapy drugs are delivered through pills and injections and use "cytotoxic agents," which means compounds that are toxic to living cells. Essentially, these medicines cause some level of harm to all cells in the body— even healthy ones. But they reserve their most powerful effects for rapidly-dividing cells, which is precisely the hallmark of cancer.
Nehmen wir zum Beispiel die ersten Chemotherapeutika, die auch heute noch verwendet und als Alkylierungsmittel bezeichnet werden. Sie werden in den Blutkreislauf injiziert, der sie an Zellen im ganzen Körper abgibt. Einmal im Zellinneren, wenn die Zelle ihre DNS freilegt, um sie zu kopieren, beschädigen sie die Bausteine der Doppelhelixstruktur der DNS, was zum Zelltod führen kann, wenn der Schaden nicht repariert wird. Da sich Krebszellen schnell vermehren, nehmen sie eine hohe Konzentration von Alkylierungsmitteln auf, und ihre DNS wird häufig freigelegt und nur selten repariert. Daher sterben sie häufiger ab als die meisten anderen Zellen, die Zeit haben, ihre geschädigte DNS zu reparieren, und nicht die gleichen Konzentrationen an Alkylierungsmitteln anhäufen.
Take, for example, those first chemotherapy drugs, which are still used today and are called alkylating agents. They’re injected into the bloodstream, which delivers them to cells all over the body. Once inside, when the cell exposes its DNA in order to copy it, they damage the building blocks of DNA’s double helix structure, which can lead to cell death unless the damage is repaired. Because cancer cells multiply rapidly, they take in a high concentration of alkylating agents, and their DNA is frequently exposed and rarely repaired. So they die off more often than most other cells, which have time to fix damaged DNA and don’t accumulate the same concentrations of alkylating agents. Another form of chemotherapy involves compounds called microtubule stabilizers.
Eine andere Form der Chemotherapie umfasst Verbindungen, die als Mikrotubuli-Stabilisatoren bezeichnet werden. Zellen haben kleine Röhrchen, die sich bei der Zellteilung und der DNS-Replikation zusammenfügen und dann wieder zerfallen. Wenn Mikrotubuli-Stabilisatoren ins Innere einer Zelle gelangen, verhindern sie, dass sich diese winzigen Röhrchen wieder auflösen. Dadurch wird die Zelle daran gehindert, ihre Replikation abzuschließen, was zu ihrem Tod führt.
Cells have small tubes that assemble to help with cell division and DNA replication, then break back down. When microtubule stabilizers get inside a cell, they keep those tiny tubes from disassembling. That prevents the cell from completing its replication, leading to its death. These are just two examples of the six classes of chemotherapy drugs
Dies sind nur zwei Beispiele für die sechs Klassen von Chemotherapeutika, die wir heute zur Behandlung von Krebs einsetzen. Trotz der enormen Vorteile hat die Chemotherapie einen großen Nachteil: Sie wirkt sich auf andere gesunde Zellen im Körper aus, die sich schnell erneuern. Die Haarfollikel, die Zellen des Mundes, die Magen-Darm-Schleimhaut, das Fortpflanzungssystem und das Knochenmark werden fast genauso hart getroffen wie der Krebs.
we use to treat cancer today. But despite its huge benefits, chemotherapy has one big disadvantage: it affects other healthy cells in the body that naturally have to renew rapidly. Hair follicles, the cells of the mouth, the gastrointestinal lining, the reproductive system, and bone marrow are hit nearly as hard as cancer. Similar to cancer cells, the rapid production of these normal cells
Ähnlich wie bei Krebszellen bedeutet die rasante Produktion dieser normalen Zellen, dass sie mehr Ressourcen benötigen -- und daher den Chemotherapeutika stärker ausgesetzt sind. Das führt zu zahlreichen Nebenwirkungen der Chemotherapie, darunter Haarausfall, Müdigkeit, Unfruchtbarkeit, Übelkeit und Erbrechen. Ärzte verschreiben häufig Mittel, um diese Nebenwirkungen in den Griff zu bekommen, zum Beispiel starke Medikamente gegen Übelkeit. Bei Haarausfall helfen so genannte Kältekappen, die die Temperatur um den Kopf herum senken und die Blutgefäße verengen, um die Menge der Chemotherapeutika, die die Follikel erreicht, zu begrenzen. Sobald die Chemotherapie beendet ist, erholen sich die gesunden Gewebe, die stark beeinträchtigt wurden, und beginnen sich wie gewohnt zu erneuern.
means that they’re reaching for resources more frequently— and are therefore more exposed to the effects of chemo drugs. That leads to several common side effects of chemotherapy, including hair loss, fatigue, infertility, nausea, and vomiting. Doctors commonly prescribe options to help manage these side-effects, such as strong anti-nausea medications. For hair loss, devices called cold caps can help lower the temperature around the head and constrict blood vessels, limiting the amount of chemotherapy drugs that reach hair follicles. And once a course of chemo treatment is over, the healthy tissues that’ve been badly affected by the drug will recover and begin to renew as usual.
Allein im Jahr 2018 erhielten weltweit über 17 Millionen Menschen eine Krebsdiagnose. Chemotherapie und andere Behandlungen haben die Prognose für so viele verändert. Man nehme die Tatsache, dass bis zu 95% der Menschen mit Hodenkrebs dank der Fortschritte in der Behandlung überleben. Selbst bei Menschen mit akuter myeloischer Leukämie -- einem aggressiven Blutkrebs -- führt die Chemotherapie bei schätzungsweise 60% der Patienten unter 60 Jahren nach der ersten Behandlungsphase zu einer Genesung.
In 2018 alone, over 17 million people world-wide received a cancer diagnosis. But chemotherapy and other treatments have changed the outlook for so many. Just take the fact that up to 95% of individuals with testicular cancer survive it, thanks to advances in treatment. Even in people with acute myeloid leukemia— an aggressive blood cancer— chemotherapy puts an estimated 60% of patients under 60 into remission following their first phase of treatment.
Forscher entwickeln immer präzisere Therapien, die nur auf die betroffenen Krebszellen abzielen. Das trägt zur Verbesserung der Überlebenschancen bei, während gesundes Gewebe weniger geschädigt wird, so dass eines unser wirksamsten Mittel im Kampf gegen den Krebs noch besser wird.
Researchers are still developing more precise interventions that only target the intended cancer cells. That’ll help improve survival rates while leaving healthy tissues with reduced harm, making one of the best tools we have in the fight against cancer even better.