Succes medicijnkoerier in kankerpatiënt

Het gebruik van nanodeeltjes als een alternatieve vorm van chemotherapie is veelbelovend. Grootste struikelblok is vooralsnog om de nanodeeltjes niet alleen in het lab, maar ook in patiënten de juiste uitwerking te laten hebben. Amerikaanse onderzoekers lijken daar nu een eerste succesje in te boeken.

door

Chemotherapie is een massavernietigingswapen. Behalve tumorcellen komen ook gezonde lichaamscellen onder vuur te liggen van het giftige medicijn. Gevolg: vervelende bijwerkingen als misselijkheid en haaruitval. Een mogelijk alternatief is chemotherapie op basis van nanodeeltjes. De nanodeeltjes zouden heel gericht tumoren moeten aanvallen, zodat de rest van het lichaam buiten schot blijft.

Chow1hr

Nanodiamanten zijn één van de soorten nanodeeltjes die getest worden op het bezorgen van medicijnen in tumoren. Science/AAAS

Medicijnkoerier

Deze tak van de nanogeneeskunde staat de laatste jaren in grote belangstelling. In labs wereldwijd worden talloze soorten nanodeeltjes ontwikkeld en getest, die mogelijk een rol als ‘medicijnkoerier’ in het lichaam kunnen vervullen. De uitdaging is om een nanodeeltje te ontwerpen dat zijn doel – de tumor – bereikt, het meevervoerde medicijn in de tumor loslaat en dit alles zodanig dat het immuunsysteem het nanodeeltje niet vroegtijdig uit het lichaam verwijdert.

Dat blijkt nog niet zo makkelijk. Afmetingen, vorm en opbouw van een deeltje hebben bijvoorbeeld grote invloed op hun effectiviteit. Bovendien is een echt levend dier of mens iets anders dan een labomgeving. Veel deeltjes die in het lab effectief lijken stranden vervolgens in testen met proefdieren. Slechts een handvol deeltjes is zover gekomen dat ze op mensen kon worden getest. En tot nu toe had geen daarvan het gewenste effect.

Systematische aanpak

Een groep van dertig wetenschappers van het Amerikaanse Massachussetts Institute of Technology (MIT) besloten het eens op een systematische manier aan te pakken. Ze ontwikkelden een methode om verschillende soorten deeltjes te vergelijken op hele specifieke eigenschappen van een medicijnkoerier, zoals het bereiken van een tumor of het afgeven van het medicijn.

Vervolgens vergeleken ze deeltjes opgebouwd van zes verschillende biomaterialen. Ze varieerden bovendien tien aspecten van de deeltjes. Het ging hierbij om de grootte van de deeltjes, de hoeveelheid medicijn, maar ook – heel belangrijk – om de chemische groepen aan de buitenkant van de deeltjes die moeten zorgen voor het hechten aan de tumor of het omzeilen van het immuunsysteem. Als kankermedicijn gebruikten ze het middel docetaxel, dat nu al bij normale chemotherapie gebruikt wordt.

20120404122508-0

Een artistieke impressie van het nanodeeltje waar de onderzoekers na een systematische vergelijking op uitkwamen. Het deeltje is zo’n honderd nanometer groot. Digizyme, Inc.

Na het testen van meer dan honderd verschillende configuraties kwam er één als beste uit de bus. Dit nanodeeltje was gemaakt van het biologisch afbreekbare polymelkzuur (ook wel bekend als PLA) met daaromheen een coating van polyetyleenglycol (PEG), dat de deeltjes helpt verborgen te blijven voor het immuunsysteem. Aan een aantal van de PEG-ketens waren speciale eiwitten bevestigd die hechten aan receptoren op het oppervlak van tumoren.

Ophoping medicijn in tumor

De groep heeft het nanodeeltje inmiddels met succes getest in muizen, ratten en apen. Na injectie van de deeltjes namen ze een tien keer zo grote hoeveelheid docetaxel waar in de tumoren dan bij normale chemotherapie. Vervolgens zijn de onderzoekers met een eerste proef met zeventien patiënten begonnen. De patiënten hadden vergevorderde tumoren en waren uitbehandeld met de normale therapie.

In deze eerste fase van een geneesmiddelenonderzoek is het doel met name om te zien of de nanodeeltjes veilig zijn en geen bijwerkingen hebben. Desalniettemin bleek in dit vroege stadium al dat het medicijn ophoopte in de tumoren en dat de patiënten minder bijwerkingen ervoeren. Bijzonder hoopgevend was dat bij enkele van de patiënten de tumor aanzienlijk slonk. En dat terwijl maar twintig procent van de normale dosis docetaxel gebruikt werd.

Deze fase van het onderzoek loopt momenteel nog. De onderzoekers willen nog testen met hogere doses. Een volgende fase van het onderzoek – waarbij al specifieker naar het effect van het geneesmiddel gekeken wordt – wordt inmiddels gepland. Het is de eerste medicijnkoerier die dit zou lukken. Chemotherapie met nanodeeltjes is een stap dichterbij.

Bronnen:

  • J. Hrkach e.a., Preclinical Development and Clinical Translation of a PSMA-Targeted Docetaxel Nanoparticle with a Differentiated Pharmacological Profile, Science Translational Medicine (4 april 2012)
    DOI:10.1126/scitranslmed.3003651

Lees meer over kankertherapie met nanodeeltjes op Kennislink:

Lees meer over nanogeneeskunde op Wetenschap24:

  • “Vette nanobolletjes tegen kanker”http://www.wetenschap24.nl/nieuws/artikelen/2011/april/Vette-nanobolletjes-tegen-kanker.html
  • Drugsleveranciers van DNA