Chemotherapie rechtstreeks volgen

Chemotherapie werkt niet specifiek. De medicijnen vallen zowel kankercellen als gezonde cellen aan. Maar welke het hardst door de behandeling getroffen gaan worden, is niet te voorspellen. En zo kan het gebeuren dat twee patiënten, met een vergelijkbare tumor, toch heel anders reageren op chemotherapie. Bij de ene patiënt worden kankercellen getroffen en slinkt de tumor, terwijl die van de andere patiënt buiten schot blijven. Dat verschil heeft alles te maken met hoe een medicijn zich in het lichaam gedraagt.

Kleur dooft uit

Biomedicus Mingjun Zhang ontwikkelde een methode om medicijnen na chemotherapie te blijven volgen. “Artsen willen heel graag zien wat er gebeurt na het geven van chemotherapie en ons werk plaveit de weg voor die mogelijkheid”, vertelt hij in een persbericht van Ohio State University. “Dat is heel belangrijk voor een persoonlijke, gerichte behandeling. In de toekomst kan een arts aan de patiënt vertellen hoe goed en hoe snel een bepaald medicijn nou echt werkt bij hem of haar.”

Vanwege dat grote belang is het niet voor het eerst dat wetenschappers proberen medicijnen na chemotherapie te volgen. Maar eerdere pogingen slaagden niet. Met toxische stoffen (meestal metalen) krijg je voldoende kleur, maar dan is er het risico dat de kleuring schade aanricht in het lichaam. Natuurlijke alternatieven richten geen schade aan, maar de kleur die zij afgeven dooft meestal snel uit.

In de kern

Zhang en zijn collega’s slaagden erin om de kleurintensiteit van een natuurlijk fluorescerend peptide (een molecuul dat uit een klein aantal bouwblokjes bestaat) op te peppen. Zij keken het chemische trucje af bij een mutant van het bekende green fluorescent protein (GFP), met een veel intensere kleur dan het originele eiwit. Zij smolten dit gekleurde peptide samen met een ander peptide om tot nanodeeltje en brachten dat vervolgens in de kern van het veelgebruikte kankermedicijn doxorubicine.

In een petrischaaltje liet Zhang het medicijn met fluorescerend nanodeeltje los op menselijke carcinoomcellen (oppervlaktecellen van bijvoorbeeld de huid of de slijmvliezen die kwaadaardig zijn gaan woekeren). Op het moment dat doxorubicine de cellen binnengaat, valt het medicijn uit elkaar en komt het nanodeeltje vrij. Vanaf dat moment is een blauwe kleur zichtbaar. Artsen kunnen op deze manier bepalen hoe snel een medicijn werkt (wanneer wordt de eerste kleur zichtbaar?), welke cellen het medicijn binnengaat (waar is de kleuring zichtbaar?) en hoe lang het medicijn werkt (wanneer verdwijnt de kleuring?).

Kleur houden

Maar zover is het nog niet. “Het nanodeeltje is gemaakt van natuurlijke peptiden en is daardoor makkelijk afbreekbaar”, legt Zhang uit. “Onze biologische machines (onze cellen, red.) kunnen er waarschijnlijk makkelijk mee omgaan.” Of dat inderdaad zo is, moet nu eerst aangetoond worden. Tests met het volgen van chemotherapie in proefdieren staan al op de planning.

Voor nu is de belangrijkste vooruitgang dat een natuurlijk peptide lange tijd zijn kleur kan houden in een laboratoriumomgeving. Dat is nog nooit eerder gelukt. En dat resultaat geeft Zhang hoop dat het volgen van chemotherapie in kankerpatiënten niet meer zo ver weg is.