Blutgefäße sind die Röhren, durch die das Blut im Körper zirkuliert. Sie umfassen ein zusammenhängendes Netz von Arterien, Arteriolen, Kapillaren, Venolen und Venen. Die Angiogenese (an-gee-o-gen-eh-sis) ist ein mehrstufiger biologischer Prozess, der die Entwicklung neuer Blutgefäße und Tumormetastasen anregt, während bestehende Blutgefäße erhalten bleiben. Dieser Prozess wird von endogenen positiven und negativen Regulierungsfaktoren gesteuert. „Endogen“ bezieht sich auf etwas, das innerhalb eines Organismus oder einer Zelle produziert wird, während „exogen“ das Gegenteil bedeutet, d. h. außerhalb des Organismus oder der Zelle produziert wird.
Tumorangiogenese ist das Wachstum von Blutgefäßen zwischen einem Tumor und dem umgebenden Gewebe. Die neuen Blutgefäße unterstützen das Wachstum des Tumors, indem sie die Krebszellen mit wichtigen Nährstoffen und Sauerstoff versorgen. Anti-Angiogenese-Mittel oder „Inhibitoren“ sind Substanzen, die den angiogenetischen Prozess auf verschiedene Weise verhindern oder destabilisieren (z. B. Hemmung des Wachstums und der Migration von Endothelzellen, Unterdrückung der Synthese und des Abbaus der Gefäßbasalmembran und der extrazellulären Matrix sowie Blockierung angiogener Faktoren). Viele Anti-Angiogenese-Wirkstoffe befinden sich in der Entwicklung und eine Reihe von Wirkstoffen wird derzeit in klinischen Studien geprüft. Viele von ihnen wirken auf einzigartige Weise gegen die Angiogenese.
Angiostatin ist ein Teil (ein Fragment) des Proteins Plasminogen, das eine Rolle bei der Blutgerinnung spielt. Angiostatin wird normalerweise von Tumoren ausgeschieden (zumindest bei Labormäusen) und scheint den Prozess der Entwicklung neuer Blutgefäße zu stoppen, der für die Tumorentwicklung notwendig ist. Man hofft, dass Angiostatin zur Entwicklung einer neuen Klasse von Mitteln gegen die Angiogenese verwendet werden kann.
Endostatin ist ein Teil (ein Fragment) eines Proteins, Kollagen 18, das in allen Blutgefäßen vorkommt. Endostatin wird normalerweise von Tumoren ausgeschieden (zumindest bei Labormäusen) und scheint den Prozess der Entwicklung neuer Blutgefäße zu stoppen, der für die Tumorentwicklung notwendig ist. Man hofft, dass Endostatin zur Entwicklung einer neuen Klasse von Anti-Angiogenese-Mitteln verwendet werden kann.
Der vaskuläre endotheliale Wachstumsfaktor (VEGF) ist ein Protein, das an dem Prozess beteiligt ist, der die Angiogenese anregt, indem es an spezifische Rezeptoren auf nahe gelegenen Blutgefäßen bindet, um Erweiterungen bestehender Blutgefäße wachsen zu lassen. Eine erhöhte Menge von VEGF im Blutkreislauf wurde bei einigen Tumorarten mit einer schlechten Prognose in Verbindung gebracht. Bislang gibt es keine Ersatzmarker für die Bewertung der Wirksamkeit von Angiogenesehemmern. Es wurde ein monoklonaler Antikörper mit der Bezeichnung rhuMab VEGF entwickelt, der an VEGF binden soll und so verhindert, dass VEGF an die Rezeptoren in den nahe gelegenen Blutgefäßen bindet. Man hofft, dass dadurch das Tumorwachstum verhindert werden kann. Bevacizumab (auch bekannt als Avastin) ist ebenfalls ein VEGF-basierter Inhibitor.
Thrombospondin gehört zu einer Familie von Glykoproteinen, die in Zellen hergestellt, von Zellen ausgeschieden und in Zellen, einschließlich Blutplättchen, eingebaut werden. Von den Thrombospondinen ist bekannt, dass sie mit Blutgerinnungs- und Antikoagulanzfaktoren interagieren. Sie sind an der Zelladhäsion, der Thrombozytenaggregation (Verklumpung), der Zellproliferation (Wachstum), der Angiogenese (Bildung von Blutgefäßen), der Tumormetastasierung und der Gewebereparatur beteiligt. Thrombospondin-1 und Thrombospondin-2 haben sich bei Labormäusen als wirksame Inhibitoren der Angiogenese und als Unterdrücker des Tumorwachstums erwiesen.
Matrixmetalloproteinase gehört zu einer Gruppe von Enzymen, die Proteine abbauen können, die sich normalerweise in den Zwischenräumen von Zellen in Geweben befinden. Diese Enzyme benötigen Zink oder Kalzium, um richtig arbeiten zu können. Matrix-Metalloproteinasen sind an der Wundheilung, der Angiogenese und der Metastasierung von Tumorzellen beteiligt. Derzeit werden mehrere Matrix-Metalloproteinase-Inhibitoren untersucht; einer davon ist BMS-275291.