Luister naar dit Artikel

Een interdisciplinair team van wetenschappers van de KU Leuven, de Universiteit van Bremen, het Leibniz Institute of Materials Engineering en de Universiteit van Ioannina is erin geslaagd tumorcellen in muizen te doden met behulp van nanogrootte koperverbindingen samen met immunotherapie. Na de therapie kwam de kanker niet terug.

Recente vooruitgang in kankertherapie maakt gebruik van de eigen immuniteit om kanker te bestrijden. In sommige gevallen is immunotherapie echter niet succesvol gebleken.

Het team van biomedische onderzoekers, natuurkundigen en chemische ingenieurs ontdekte dat tumoren gevoelig zijn voor koperoxide nanodeeltjes – een verbinding die bestaat uit koper en zuurstof. Eenmaal in een levend organisme lossen deze nanodeeltjes op en worden ze giftig. Door de nanodeeltjes te maken met behulp van ijzeroxide, konden de onderzoekers dit proces beheersen om kankercellen te elimineren, terwijl gezonde cellen niet werden aangetast.

“Elk materiaal dat u op nanoschaal maakt, heeft iets andere kenmerken dan de tegenhanger van normale grootte,” verklaren professor Stefaan Soenen en dr. Bella B. Manshian van de afdeling Beeldvorming en Pathologie, die samen aan het onderzoek werkten. “Als we metaaloxiden in grote hoeveelheden zouden innemen, kunnen ze gevaarlijk zijn, maar op nanoschaal en bij gecontroleerde, veilige concentraties kunnen ze zelfs nuttig zijn.”

Vaccin

Zoals de onderzoekers hadden verwacht, keerde de kanker terug na behandeling met alleen de nanodeeltjes. Daarom combineerden ze de nanodeeltjes met immunotherapie. “We hebben gemerkt dat de koperverbindingen niet alleen de tumorcellen rechtstreeks kunnen doden, maar ook die cellen in het immuunsysteem kunnen helpen die vreemde stoffen bestrijden, zoals tumoren,” zegt Dr. Manshian.

De combinatie van de nanodeeltjes en immunotherapie zorgde ervoor dat de tumoren volledig verdwenen en werkt als een vaccin voor long- en darmkanker – de twee soorten die in de studie zijn onderzocht. Om hun bevinding te bevestigen, injecteerden de onderzoekers tumorcellen terug in de muizen. Deze cellen werden onmiddellijk geëlimineerd door het immuunsysteem, dat op zoek was naar nieuwe, vergelijkbare cellen die het lichaam binnendringen.

De auteurs stellen dat de nieuwe techniek kan worden gebruikt voor ongeveer zestig procent van alle kankers, gezien het feit dat de kankercellen voortkomen uit een mutatie in het p53-gen. Voorbeelden hiervan zijn long-, borst-, eierstok- en darmkanker.

Een cruciaal element is dat de tumoren verdwenen zonder het gebruik van chemotherapie, wat meestal gepaard gaat met grote bijwerkingen. Chemotherapeutica vallen niet alleen kankercellen aan, ze beschadigen onderweg vaak ook gezonde cellen. Sommige van deze medicijnen vegen bijvoorbeeld witte bloedcellen weg, waardoor het immuunsysteem wordt opgeheven.

Interdisciplinaire samenwerking

“Voor zover ik weet, is dit de eerste keer dat metaaloxiden worden gebruikt om kankercellen met langdurige immuuneffecten in levende modellen efficiënt te bestrijden,” zegt professor Soenen. “Als volgende stap willen we andere metalen nanodeeltjes maken en identificeren welke deeltjes welke soorten kanker beïnvloeden. Dit moet resulteren in een uitgebreide database. ”

Het team is ook van plan om tumorcellen te testen die zijn afgeleid van weefsel van kankerpatiënten. Als de resultaten hetzelfde blijven, wil professor Soenen een klinische proef organiseren. Om dat te laten gebeuren, zijn er echter nog enkele hindernissen onderweg. Hij legt uit: “Nano medicatie neemt toe in de VS en Azië, maar Europa loopt achter. Het is een uitdaging om op dit gebied vooruit te gaan, omdat artsen en ingenieurs vaak een andere taal spreken. We hebben meer interdisciplinaire samenwerking nodig, zodat we elkaar beter kunnen begrijpen en op elkaars kennis kunnen voortbouwen. ”

Contacten en bronnen:

Stefaan Soenen, Elisa Nelissen

KU Leuven