Kanker beter te behandelen dankzij nanotechnologie

Artsen gaan al jaren de strijd aan met kanker met geneesmiddelen die kankercellen doden. Helaas doodt chemotherapie ook veel gezonde cellen. Nu gebruikt men ook medicijnen bevattende nanodeeltjes, die hun lading geneesmiddelen alleen vrijgeven in de buurt van de tumor. Zo wordt het gezonde weefsel gespaard, maar de techniek werkt verre van perfect. Slechts 1 procent van de medicijnen die verpakt worden in nanodeeltjes komen aan op de plaats van bestemming.

Dr. Sangeeta Bhatia en dr. Geoffrey von Maltzahn van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hopen daar verandering in te brengen door de nanodeeltjes met elkaar te laten communiceren. De wetenschappers lieten zich inspireren door een natuurlijk communicatiesysteem van het lichaam, namelijk dat van de bloedstolling. Als weefsel beschadigd wordt, produceert het lichaam zogenaamde 'boodschapper-proteïnen'. Deze mobiliseren bloedplaatjes en zogenaamde fibrinogenen (stollingseiwitten), die vrij circuleren in het bloed. Het fibrinogeen verandert in een onoplosbaar draadvormig eiwit, fibrine. De draadjes hechten zich aan elkaar tot een netwerk dat de bloedplaatjes ondersteunt bij de stolling van het bloed.

Naar analogie met de bloedstolling bedachten de wetenschappers dat ze twee soorten nanodeeltjes nodig hadden: 'boodschappers' die aangeven waar actie vereist is en 'ontvangers' die reageren op het signaal door medicijnen te leveren. Als boodschappers gebruikten ze nanodeeltjes van goud (blauw op de foto). Deze verzamelen zich in de tumor, omdat bloedvaten van tumoren afwijkende poriën hebben. Deze poriën zijn tussen de 100 en 200 nanometer in diameter, perfect voor het opvangen van de deeltjes. Zodra de boodschappers op hun post waren, vuurden de wetenschappers een sterke straal laserlicht af op de plaats van de tumor. Dit licht werd geabsorbeerd door het goud en omgezet in warmte. Dat beschadigde het tumorweefsel en dit vormde het signaal voor de ontvangers (roze) om hun werk te doen. Nog slimmer was dat ze de nanopartikels met de geneesmiddelen in proteïnefragmenten doopten, die zich binden aan fibrine en dus aan het bloedstollende netwerk dat zich vormt bij het door de warmte beschadigde tumorweefsel. Dan pas geven ze hun lading af.

In muizen is het in ieder geval veel 40 keer effectiever dan eerdere behandelingen met nanotechnologie. Nu de mensen nog.

Bron(nen): The Economist