Tumoren zeichnen sich im Gegensatz zu gesundem Gewebe dadurch aus, dass sie:
- unabhängig von Wachstumssignalen sind
- insensitiv für hemmende Wachstumssignale sind
- Apoptose (programmierter Zelltod) umgehen oder vermeiden
- sich das Potential zur unbegrenzten Replikation aneignen
- die Versorgung mit Blutgefäßen induzieren (Angiogenese)
- infiltrierend wachsen und metastasieren.
Durch Zytostatika wird die Zellteilung gehemmt. Dabei schlägt die Therapie um so effektiver an, je schneller der Tumor wächst. Dies liegt daran, dass die Chemotherapeutika besonders gut auf proliferierende Zellen wirken, also auf Zellen, die noch nicht ausdifferenziert sind und sich nicht in der Ruhe-Phase befinden.
Je nach Angriffspunkt im Zellzyklus werden phasenspezifische und phasenunspezifische Substanzen unterschieden. Phasenspezifische Substanzen wirken nur in einzelnen Phasen des Zellzyklus. So wirken z. B. Antimetaboliten in der S-Phase, in der die DNA-Replikation stattfindet, und Mitosehemmstoffe in der Mitose-Phase. Phasenunspezifisch wirken z. B. Antrazykline und Alkylantien. Dennoch ist ihre Wirksamkeit auf proliferierende Zellen deutlich höher als auf ruhende.
Durch die Zytostatika werden die Tumorzellen eliminiert, indem die Apoptose induziert wird. Diese ist allerdings abhängig vom Tumorsuppressorprotein p53, dessen kodierende Gene geschädigt sein können, wodurch eine Tumorresistenz gegen Chemotherapeutika ausgelöst werden kann.
Die meisten Zytostatika schädigen neben den Tumorzellen auch gesunde Zellen. Dabei sind Zellen und Gewebe mit hoher Proliferationsrate, wie Knochenmark, Epithel des Gastrointestinaltrakts und Haarfollikel, besonders stark betroffen (Nebenwirkungen wie Knochenmarkdepression, Schleimhautentzündung und Haarausfall liegen darin begründet). Zytostatika haben neben ihrer tumorhemmenden Wirkung auch ein teratogenes, mutagenes und onkogenes Potential, d. h. sie können selbst die Entstehung eines Zweittumors auslösen. Als besonders kanzerogen einzustufen sind die Alkylantien.
Bei den Platin-haltigen Zytostatika handelt es sich um planare Platinverbindungen. Nach der Applikation müssen diese erst aktiviert werden, indem ein Aquo-Carboplatin-Komplex entsteht. Dieser hat eine sehr hohe Elektrophilie und bindet daher bevorzugt an nukleophile Stickstoffatome der DNA-Basen.
Am häufigsten treten Intrastrang- und Interstrang-Addukte auf, wobei die Reaktion bevorzugt am N-7 von Guanin und Adenin stattfindet. Diese Addukte, die außerdem die DNA in ihrer Konformation verändern, behindern die Replikation und Transkription und führen im folgenden zur Apoptose. Für die zytostatische Wirkung werden auch Wechselwirkungen mit der RNA und DNA-Protein-Quervernetzungen diskutiert, die aber eine untergeordnete Rolle zu spielen scheinen.
Das sehr häufig in der Krebstherapie eingesetzte Cisplatin hat einen ähnlichen Wirkmechansimus wie Carboplatin, bildet allerdings schneller den Aquo-Komplex aus und reagiert so wesentlich schneller mit der DNA. Deshalb kann es in deutlich geringeren Konzentrationen eingesetzt werden (nur 2,5-5 % der Carboplatinmenge). Durch die langsamere Wirkung zeigt Carboplatin allerdings geringere Nebenwirkungen und damit eine bessere Verträglichkeit.
Ein dritter Vertreter der Platin-Zytostatika ist das Oxaliplatin, welches zur Behandlung des Colonkarzinoms zugelassen ist. Hierbei handelt es sich um ein mit Oxalat und Diaminocyclohexan (DACH) komplexiertes Platinderivat. Es bindet auch vergleichsweise langsam an der DNA, hat aber eine sehr starke Bindung zu dieser, sodass die Substanz eine höhere Cytotoxizität aufweist als Carboplatin.
