Kanker: een nieuwe 'medicijnspons' kan de toxische effecten van chemo verminderen
Onderzoekers hebben een innovatieve, gepersonaliseerde absorber ontwikkeld die giftige chemotherapiemedicijnen kan "opvangen" wanneer ze uit een behandeld orgaan "lekken". Dit zou de nadelige bijwerkingen van deze kankerbehandelingen kunnen helpen verminderen.
Een nieuw ontworpen ‘medicijnspons’ zou chemotherapiemiddelen kunnen onderscheppen voordat ze gezond weefsel bereiken en aantasten.Een team van onderzoekers van instellingen in de Verenigde Staten - waaronder de University of California (UC), Berkeley en de University of California, San Francisco (UCSF) - heeft onlangs een klein apparaatje ontwikkeld dat lijkt op een spons, dat klaar is om te absorberen chemotherapie middelen nadat ze hun doel hebben bereikt.
Het doel van de absorber is om de toxische bijwerkingen van chemotherapiemedicijnen te minimaliseren, die, hoewel ze een krachtig effect hebben op kankertumoren, ook gezonde organen en weefsels aantasten en hun functie kunnen aantasten.
Het apparaat is 3D-geprint, dus het past perfect in de ader van elk individu dat een chemotherapiebehandeling krijgt. De absorberende polymeercoating kan de giftige stoffen "opzuigen" nadat ze door het orgaan zijn gegaan waarop de behandeling zich richt.
Tot nu toe hebben de onderzoekers dit nieuwe apparaat getest als hulpmiddel bij chemotherapie voor leverkanker, aangezien de therapeutische medicijnen via de bloedbaan naar de lever gaan, wat het risico op toxische bijwerkingen kan vergroten.
De onderzoekers hebben hun experimenten en bevindingen gerapporteerd in een studiepaper dat vandaag in het tijdschrift is verschenen ACS Central Science.
Een apparaat dat veelbelovend is
Om de innovatieve absorber in te brengen: "Chirurgen slangen een draad in de bloedbaan en plaatsen de spons als een stent, en laat deze gewoon zitten gedurende de tijd dat je chemotherapie geeft, misschien een paar uur", legt prof.Nitash Balsara uit, van de UC Berkeley.
De onderzoekers testten de absorber in een varkensmodel. Ze injecteerden een chemotherapie-medicijn voor de behandeling van leverkanker en ontdekten dat het apparaat gemiddeld 64 procent van het medicijn kon onderscheppen.
"We ontwikkelen dit rond leverkanker omdat het een grote bedreiging voor de volksgezondheid is - er zijn elk jaar tienduizenden nieuwe gevallen - en we behandelen al leverkanker met intra-arteriële chemotherapie", legt co-auteur prof. Steven Hetts uit. .
Hij voegt er echter aan toe dat “je dit soort benadering zou kunnen gebruiken voor elke tumor of elke ziekte die beperkt is tot een orgaan, en je wilt het medicijn aan de veneuze zijde absorberen voordat het zich kan verspreiden en bijwerkingen kan veroorzaken elders in het lichaam. "
In de toekomst willen de onderzoekers deze techniek gebruiken bij de behandeling van kankerachtige niertumoren en hersentumoren.
Gebruikmakend van een ‘petroleumraffinageconcept’
In de UCSF Mission Bay Ziekenhuizen gebruikt prof. Hetts al een veiligere manier om chemotherapie medicijnen toe te dienen. In plaats van de medicijnen simpelweg in de bloedbaan te injecteren, brengt hij katheters in de aderen om ze rechtstreeks naar de tumorplaats te brengen.
Deze aanpak helpt al om het risico te verkleinen dat deze krachtige medicijnen gezond weefsel infiltreren en aantasten. Prof. Hetts legt echter uit dat meer dan de helft van de geïnjecteerde medicijndosis nog steeds de neiging heeft om uit het beoogde orgaan te "lekken" en andere delen van het lichaam te bereiken.
De innovatieve absorber, die een ionisch polymeer bevat dat het chemotherapie-middel doxorubicine effectief kan onderscheppen, zou dit probleem oplossen. Het concept voor dit apparaat, legt het onderzoeksteam uit, komt eigenlijk voort uit industriële raffinageprocessen.
"Een absorber is een standaard chemisch engineeringconcept", zegt prof. Balsara. “Absorbers worden gebruikt bij het raffineren van aardolie om ongewenste chemicaliën, zoals zwavel, te verwijderen. We hebben het concept letterlijk uit de aardolieraffinage gehaald en toegepast op chemotherapie '', merkt hij op.
‘Een van de kortste wegen naar patiënten’
Hoewel de gepersonaliseerde absorber tot nu toe goed heeft gepresteerd in het gezonde varkensmodel, benadrukken de onderzoekers dat het uitermate belangrijk is om het te valideren in klinische onderzoeken met menselijke deelnemers die daadwerkelijk met kanker te maken hebben.
“Dit is een eerste niveau in vivo validatie dat dit apparaat inderdaad medicijnen in de bloedbaan zal binden. Maar uitgebreide dierproeven zijn niet de volgende weg; het volgende pad is het verkrijgen van voorwaardelijke goedkeuring van [de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA)] om first-in-human-onderzoeken te doen, omdat het veel realistischer is om deze te testen bij mensen met kanker in plaats van door te gaan met testen bij jonge varkens die verder gezonde levers hebben ”, benadrukt prof. Hetts.
Desalniettemin hebben de onderzoekers er vertrouwen in dat hun innovatieve absorber veelbelovend is. Ze geloven dat het niet alleen minder invasief zal zijn dan andere chemotherapie-filtermethoden die al worden getest, maar waarschijnlijk ook beter zullen presteren dan deze methoden.
“Er is veel gelegenheid om minder invasieve apparaten te ontwikkelen die het medicijn op een zachtere manier binden. Wij vinden dit een algemeen toepasbaar concept ”, aldus prof. Hetts.
“Omdat het een tijdelijk apparaat is, is er een lagere lat qua goedkeuring door de FDA. Ik denk dat dit type chemofilter een van de kortste wegen naar patiënten is. "
Prof. Steven Hetts