Kanker: koper gebruiken om immunotherapie te stimuleren
Een interdisciplinaire groep wetenschappers heeft met succes tumorcellen in muizen vernietigd door naast immunotherapie koperverbindingen van nanogrootte te gebruiken. Belangrijk is dat de tumoren niet terugkwamen nadat de behandeling was gestopt.
Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie is kanker wereldwijd de tweede belangrijkste doodsoorzaak - in 2018 was het verantwoordelijk voor ongeveer 9,6 miljoen sterfgevallen.
Het verminderen van gedrags- of voedingsrisico's in verband met kanker is een belangrijke manier om het totale aantal sterfgevallen door kanker te verlagen; het vinden van effectieve behandelingen is echter ook cruciaal.
Artsen behandelen kanker meestal met chemotherapie, maar dit heeft vaak aanzienlijke bijwerkingen.Sommige medicijnen voor chemotherapie kunnen bijvoorbeeld de witte bloedcellen van een persoon vernietigen, waardoor hun immuunsysteem wordt aangetast en vatbaar voor infectie.
Hoewel een chemotherapiebehandeling succesvol kan zijn, bestaat er altijd een risico dat de kanker van een persoon terugkeert.
Recente vorderingen in de behandeling van kanker omvatten immunotherapie, waarbij het immuunsysteem van een persoon wordt gebruikt om kankercellen te bestrijden. Dit werkt echter niet altijd of kan de groei van kanker alleen maar vertragen, dus het kan chemotherapie nog niet vervangen.
Koperen nanodeeltjes
In de nieuwe studie over muizen combineerden de wetenschappers immunotherapie met op koper gebaseerde nanodeeltjes. Deze combinatiebehandeling vernietigde de tumorcellen zonder gebruik van chemotherapie. Het belangrijkste was echter dat de tumorcellen niet terugkwamen nadat de behandeling was gestopt.
Het team van wetenschappers - van de KU Leuven in België, de Universiteit van Bremen, het Leibniz Institute of Materials Engineering in Duitsland en de Universiteit van Ioannina in Griekenland - ontdekte dat tumoren bij muizen gevoelig zijn voor koperoxide-nanodeeltjes.
Meestal zijn deze nanodeeltjes giftig wanneer ze zich in een organisme bevinden. De wetenschappers ontdekten dat ze door ijzeroxide te gebruiken om de nanodeeltjes te maken, konden bepalen welke cellen de nanodeeltjes vernietigden, waardoor gezonde cellen onaangetast bleven. Ze publiceerden onlangs hun bevindingen in het tijdschrift Angewandte Chemie International Edition.
Prof. Stefaan Soenen en Dr. Bella B. Manshian van het Departement Beeldvorming en Pathologie aan de KU Leuven werkten samen aan het onderzoek. Ze leggen uit dat "elk materiaal dat je op nanoschaal maakt, iets andere kenmerken heeft dan zijn tegenhanger van normale grootte". Ze gaan door:
"Als we metaaloxiden in grote hoeveelheden binnenkrijgen, kunnen ze gevaarlijk zijn, maar op nanoschaal en bij gecontroleerde, veilige concentraties kunnen ze zelfs nuttig zijn."
De wetenschappers begonnen door alleen de nanodeeltjes te gebruiken om de tumorcellen te bereiken. Zoals verwacht keerde de kanker terug. Het team ontdekte echter dat de nanodeeltjes zouden kunnen werken in combinatie met het immuunsysteem van de muizen.
"We merkten dat de koperverbindingen niet alleen de tumorcellen direct konden doden, maar ook die cellen in het immuunsysteem die vreemde stoffen bestrijden, zoals tumoren," zei Dr. Manshian.
De terugkeer van kanker blokkeren
Toen de wetenschappers de nanodeeltjes combineerden met immunotherapie, stierven de tumorcellen en keerden niet meer terug.
Om de resultaten te bevestigen, injecteerden de wetenschappers de muizen met nieuwe tumorcellen. Het immuunsysteem van de muizen vernietigde onmiddellijk de nieuwe tumorcellen.
De onderzoekers geloven dat een combinatie van nanodeeltjes en immunotherapie zou kunnen werken als een vaccin tegen longkanker en darmkanker, de twee soorten kanker die de wetenschappers hebben bestudeerd.
Ze denken echter dat deze techniek tot 60% van de kankers kan behandelen, waaronder borstkanker en eierstokkanker, die ontstaan uit dezelfde genmutatie.
"Voor zover ik weet, is dit de eerste keer dat metaaloxiden [zijn gebruikt] om kankercellen efficiënt te bestrijden met langdurige immuuneffecten in levende modellen", zegt prof. Soenen. “Als volgende stap willen we andere metalen nanodeeltjes maken en bepalen welke deeltjes welke soorten kanker beïnvloeden. Dit zou moeten resulteren in een uitgebreide database. "
Resultaten verkregen uit dierproeven werken niet noodzakelijkerwijs als het om mensen gaat, en om het onderzoek verder te zetten, is het team van plan de behandeling op menselijke tumorcellen te testen. Als dat lukt, voeren ze een klinische proef uit.
Volgens prof.Soenen zijn er echter nog verschillende hindernissen:
“Nanogeneeskunde zit in de lift in de Verenigde Staten en Azië, maar Europa blijft achter. Het is een uitdaging om op dit gebied vooruitgang te boeken, 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. "
