Nanodeeltjes voor kankertherapie

Onderzoekers gebruiken nanodeeltjes voor de behandeling van kanker

06/04/2012

Verschillende benaderingen ter ondersteuning van kankerbehandeling door nanodeeltjes worden momenteel onderzocht. Onderzoekers gebruiken de nanodeeltjes om medicijnen direct naar de kankercellen te transporteren en zo de efficiëntie van de behandeling te verhogen.

De Amerikaanse wetenschappers rond Jeffrey Hrkach van het biotechnologiebedrijf BIND Biosciences Inc. in Cambridge beschrijven in het tijdschrift „Wetenschap Translationele geneeskunde“ de „Ontwikkeling en klinische implementatie van polymeernanodeeltjes die het chemotherapeutische middel docetaxel bevatten voor de behandeling van patiënten met solide tumoren“ inbegrepen. Docetaxel wordt onder meer gebruikt voor de behandeling van borstkanker, bronchiaal carcinoom (longkanker), prostaatkanker, eierstokkanker en maagcarcinoom. Met behulp van nanodeeltjes kan het medicijn direct naar de kankercellen worden getransporteerd en zo de kansen op succes van de behandeling aanzienlijk vergroten, rapporteren de Amerikaanse wetenschappers.

Nanodeeltjes zijn specifiek ontworpen voor de behandeling van kanker
Samen met onderzoekers van de Karmanos Cancer Institute in Detroit, Harvard Medical School in Boston, van Weill Cornell Medical College in New York en de deskundigen van het Instituut voor chemische technologie aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge Jeffrey Hrkach heeft de mogelijkheden voor het gebruik van Nanodeeltjes bestudeerd bij kankertherapie. Haar onderzoek richtte zich op het gebruik van capsules van 50 nanometer om de kankergeneesmiddelen rechtstreeks aan de tumoren te leveren. De nanodeeltjes zijn specifiek ontworpen voor het transport van de actieve ingrediënten naar de cellen, die kunnen worden beïnvloed naast de grootte van verschillende factoren zoals de chemische en fysische eigenschappen van de schaal, de oplosbaarheid van vet en water of andere transportparameters. De constructie van de kleine transportvoertuigen is gebaseerd op hightechprocessen die pas de laatste jaren zijn ontwikkeld. De door biotechnologische bedrijven verwerkt zoals BIND deeltjes data zijn ongelooflijk klein (nanometer = een miljoenste van een millimeter), maar bieden volgens een verklaring van US.Forscher veelbelovende mogelijkheden om de behandeling van kanker.

Nanodeeltjes verminderen het risico op bijwerkingen
Door transporteren van de kanker geneesmiddel met de nanodeeltjes direct naar tumoren niet alleen de effectiviteit van de actieve bestanddelen kan worden verbeterd, maar ook ernstige bijwerkingen kunnen worden vermeden grotendeels legde de Amerikaanse wetenschappers. In principe kunnen de nano-transportvoertuigen verschillend worden gebouwd om aan hun taken te voldoen. De nanodeeltjes die werden getest in de experimenten van Jeffrey Hrkach en collega's waren „van een combinatoriële bibliotheek van meer dan 100 verschillende formules van nanodeeltjes“ ontwikkeld in termen van deeltjesgrootte, oppervlaktetextuur, bindingseigenschappen, actieve ingrediënt bevat en de afgifte ervan. De nanodeeltjes werden uitgelijnd om het medicijn docetaxel naar de kankercellen te transporteren. Hiervoor gaven de onderzoekers het nanovoertuig een oppervlak waarmee ze konden aanleggen aan specifieke eiwitten aan de buitenzijde van de kankercellen. De docetaxel-nanodeeltjes binden zich aan één „Prostaat-specifiek membraanantigeen“ (PSMA), dat bij „Prostaatkanker cellen en de meeste solide tumoren“ bestaat, schrijf Hrkach en collega's.

Succesvol geteste kankertherapie met nanodeeltjes
Vergelijkbare procedures zijn al getest in eerdere klinische onderzoeken en lieten daar aanzienlijk succes zien, aldus de Amerikaanse wetenschappers. De docetaxel-nanodeeltjes zelf zijn met succes gebruikt in onder andere ratten, muizen en primaten (makaken). Zo is de onderdrukking van de tumorgroei onder toepassing van docetaxel nanodeeltjes gestopt veel langer dan de conventionele oplosmiddelhoudende behandeling met docetaxel, Jeffrey Hrkach en collega's verslag in het artikel „Preklinische ontwikkeling en klinische vertaling van een PSMA-gericht Docetaxel-nanodeeltje met een gedifferentieerd farmacologisch profiel“ in het vakblad „Wetenschap Translationele geneeskunde“. De effectiviteit van de docetaxel-nanodeeltjes was significant hoger, omdat hun concentratie in het bloedplasma na 24 uur minstens 100 keer hoger was dan de docetaxel-concentratie in de conventionele behandeling. Het risico op bijwerkingen was echter significant lager voor de docetaxel-nanodeeltjes, omdat ze hun effect alleen direct op de kankercellen toonden, Hrkach ging verder.

Kankermedicatie heeft al een lage concentratie vanwege nanodeeltjes
De nieuwe procedure was volgens de verklaring van de Amerikaanse wetenschappers nu ook voor het eerst getest in klinische proeven op mensen, met 17 al vaak behandeld mensen met tumoren en uitzaaiingen werden behandeld op basis van docetaxel nanodeeltjes in de Fase I studie. De drug was in de vakken al in een aanzienlijk lagere concentratie gewerkt, aangezien de docetaxel werd gegeven rechtstreeks gericht aan de tumoren, zeggen de Amerikaanse onderzoekers. Al 20 procent van de conventionele geneesmiddelconcentratie zou hier hetzelfde effect hebben gehad. Voor de onderzoekers zijn nanodeeltjes een veelbelovende nieuwe benadering van kankertherapie die een integraal onderdeel zou kunnen worden van de behandeling van tumoren in de toekomst. (Fp)

Lees ook:
Nanodeeltjes beïnvloeden de ijzerabsorptie in de darm
Gecamoufleerde nanodeeltjes tegen kanker
Thermotherapie: met warmte voor kanker

Afbeelding: TU Braunschweig, Institute of Electrical Measurement Technology and Fundamentals of Electrical Engineering, Nanodeeltjes.