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Alkylierungsmittel – Wirkung, Einsatz & Nebenwirkungen

Alkylierungsmittel sind Zytostatika, die gezielt die DNA von Krebszellen schädigen und deren Teilung hemmen. Sie gehören zu den ältesten und wichtigsten Wirkstoffklassen in der Krebstherapie.

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Wissenswertes über "Alkylierungsmittel"

Alkylierungsmittel sind Zytostatika, die gezielt die DNA von Krebszellen schädigen und deren Teilung hemmen. Sie gehören zu den ältesten und wichtigsten Wirkstoffklassen in der Krebstherapie.

Was sind Alkylierungsmittel?

Alkylierungsmittel (auch: Alkylanzien) sind eine Gruppe von Arzneistoffen, die vor allem in der Chemotherapie zur Behandlung verschiedener Krebserkrankungen eingesetzt werden. Sie wirken, indem sie chemische Alkylgruppen an die DNA (Erbgut) von Zellen binden und so die Zellteilung unterbinden. Da Krebszellen sich besonders schnell teilen, sind sie besonders empfindlich gegenüber dieser Wirkstoffklasse.

Wirkmechanismus

Der zentrale Wirkmechanismus von Alkylierungsmitteln besteht in der kovalenten Bindung einer Alkylgruppe an die DNA der Zielzelle. Dabei wird häufig die Base Guanin im DNA-Strang angegriffen. Dies führt zu:

Quervernetzungen innerhalb eines DNA-Strangs (intrastrand crosslinks)
Quervernetzungen zwischen zwei DNA-Strängen (interstrand crosslinks)
Einzelstrangbrüchen der DNA

All diese Schäden verhindern, dass die DNA korrekt abgelesen und kopiert werden kann. Die betroffene Zelle kann sich nicht mehr teilen und stirbt durch programmierten Zelltod (Apoptose) ab.

Klassifikation und wichtige Wirkstoffe

Alkylierungsmittel werden in verschiedene Untergruppen eingeteilt:

Stickstofflost-Derivate (Chlorambucil, Cyclophosphamid, Ifosfamid, Melphalan)

Diese Gruppe geht historisch auf die Entwicklung von Senfgas zurück und umfasst heute wichtige Wirkstoffe wie Cyclophosphamid, das bei Lymphomen, Leukämien und soliden Tumoren eingesetzt wird.

Nitrosoharnstoffe (Carmustin, Lomustin)

Diese Wirkstoffe sind besonders lipophil, d.h. fettlöslich, und können die Blut-Hirn-Schranke überwinden. Sie werden daher bevorzugt bei Hirntumoren eingesetzt.

Alkylsulfonate (Busulfan)

Busulfan wird vor allem zur Konditionierungstherapie vor einer Stammzelltransplantation eingesetzt.

Platinverbindungen (Cisplatin, Carboplatin, Oxaliplatin)

Obwohl sie keine klassischen Alkylgruppen übertragen, wirken Platinverbindungen nach einem ähnlichen Prinzip: Sie bilden Quervernetzungen in der DNA und gelten funktionell als alkylierungsähnliche Substanzen.

Triazene und Hydrazine (Dacarbazin, Temozolomid)

Temozolomid wird oral eingenommen und ist ein Standardmittel bei der Behandlung des Glioblastoms, einem aggressiven Hirntumor.

Anwendungsgebiete

Alkylierungsmittel werden bei zahlreichen Krebserkrankungen eingesetzt, darunter:

Lymphome (Hodgkin- und Non-Hodgkin-Lymphome)
Leukämien (z.B. chronische lymphatische Leukämie)
Multiples Myelom
Brust- und Eierstockkrebs
Hirntumoren (z.B. Glioblastom)
Lungenkrebs und andere solide Tumoren

Nebenwirkungen

Da Alkylierungsmittel nicht ausschließlich auf Krebszellen wirken, sondern auch gesunde, sich schnell teilende Zellen schädigen, können erhebliche Nebenwirkungen auftreten:

Myelosuppression: Unterdrückung der Blutbildung im Knochenmark, was zu Blutarmut, erhöhter Infektanfälligkeit und Blutungsneigung führt
Übelkeit und Erbrechen
Haarausfall (Alopezie)
Schleimhautentzündungen (Mukositis)
Gonadotoxizität: Beeinträchtigung der Fruchtbarkeit bei Männern und Frauen
Sekundäre Malignome: Durch die DNA-schädigende Wirkung besteht ein erhöhtes Risiko für die spätere Entstehung neuer Krebserkrankungen
Organspezifische Toxizitäten, z.B. Blasenentzündung (hämorrhagische Zystitis) bei Cyclophosphamid oder Nephrotoxizität bei Cisplatin

Resistenzmechanismen

Ein klinisch bedeutsames Problem ist die Entwicklung von Resistenzen gegen Alkylierungsmittel. Krebszellen können Mechanismen entwickeln, um die DNA-Schäden zu reparieren oder die Wirkstoffe aktiv aus der Zelle zu pumpen. Zu den wichtigsten Resistenzmechanismen gehören die verstärkte Expression von DNA-Reparaturenzymen sowie eine erhöhte Aktivität von Entgiftungssystemen wie Glutathion.

Quellen

Lullmann, H., Mohr, K., Hein, L. (2016). Pharmakologie und Toxikologie. 18. Auflage. Georg Thieme Verlag, Stuttgart.
DeVita, V.T., Lawrence, T.S., Rosenberg, S.A. (2019). DeVita, Hellman, and Rosenberg's Cancer: Principles and Practice of Oncology. 11th Edition. Wolters Kluwer.
National Cancer Institute (NCI): Alkylating Agents. URL: https://www.cancer.gov/about-cancer/treatment/types/chemotherapy (abgerufen 2024)

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