Hoe krijg je een kankergeneesmiddel specifiek in de tumor en vermijd je bijwerkingen? Deze vraag staat centraal in het onderzoek van Cristianne Rijcken, die onlangs promoveerde aan de Universiteit Utrecht. Ze bedacht “drugskoeriers” tegen tumoren. Dit zijn kleine bolvormige deeltjes, genaamd micellen, die het kankergeneesmiddel verpakken en het naar de tumor brengen.

De koerier: een micel

Micellen zijn bolletjes van moleculen. Deze moleculen bestaan uit twee delen: een kop die water aantrekt (hydrofiel) en een staart die water afstoot (hydrofoob). Zodra deze moleculen in water terecht komen, keren de hydrofobe staarten naar binnen, weg van het water, en de hydrofiele koppen naar buiten. Hierdoor ontstaat een holle bol.

Beschermend jasje

De bouwmaterialen die Rijcken gebruikt voor micellen zijn polymeren, opgebouwd uit verschillende polymeerketens. Bepaalde polymeerketens in de micellen maken ze temperatuurgevoelig. Zij zorgen ervoor dat de micel pas vormt zodra ze in een waterige oplossing worden verwarmd. Tijdens dit proces kan een waterafstotend kankergeneesmiddel in de kern van de micel terecht komen.

De polymeerketens aan de buitenkant van de micel zorgen voor een beschermend jasje. Dit is belangrijk zodra de micellen met medicijnen in de bloedbaan worden gespoten. Door het jasje ziet het afweersysteem van het lichaam, dat bescherming biedt tegen ziekten, de drugskoeriers namelijk niet als lichaamsvreemd. Ze worden daardoor niet aangevallen door afweercellen en kunnen ongestoord op weg naar de tumor.

Op zoek naar de tumor

De drugskoeriers vinden de tumor door de eigenschappen van het tumorweefsel. Normaal gesproken groeit weefsel rustig en heeft het ronde, stevige bloedvaten. Een tumor daarentegen bestaat uit weefsel dat snel groeit. Voor de snelle groei heeft het weefsel voedingsstoffen nodig, die aangevoerd kunnen worden via bloedvaten. Het lichaam maakt daarom heel snel de bloedvaten in de tumor aan. Hierbij ontstaan gaten in de bloedvaten. Daar maken de micellen gebruik van. Als het bloed door deze vaten stroomt, vallen de micellen als het ware door de gaten heen en komen ze in de tumor terecht.

Een andere eigenschap van gezond weefsel is dat het voedingstoffen opneemt en afvalstoffen afgeeft. De afgifte aan het bloed verloopt via het weefselvocht. Sommige afvalstoffen komen niet in het bloed terecht, maar blijven achter in het weefselvocht. Dit wordt gezuiverd in de lymfevaten en lymfeknopen. Beiden zijn onderdeel van het lymfesysteem. In tumorweefsel functioneert het lymfesysteem niet goed. Het gevolg is dat er nauwelijks afvoer van afvalstoffen plaatsvindt. Dit is in het voordeel van de micellen, want die blijven hierdoor in de tumor zitten.

Afleveren in de tumor

De temperatuur van het menselijk lichaam is anders dan de temperatuur waarbij de micellen gevormd worden. Wanneer de micellen in de bloedbaan komen, wordt hierdoor het beschermende jasje langzaam afgebroken. Eenmaal in de tumor verliest de micel de laatste buitenste polymeerketens. Hierdoor vallen de micellen uit elkaar en komt het kankergeneesmiddel vrij.

De polymeren die achterblijven, kunnen geen kwaad in het lichaam. Ze zijn namelijk niet schadelijk. Het menselijk lichaam kan deze polymeren afbreken en via de nieren weer uitscheiden.

In de muis, in de mens?

Temperatuurgevoelige micellen als “drugskoeriers” zijn tot nu toe alleen getest in muizen met tumoren in de hals en de nek onder de huid. Rijcken spoot deze muizen in met micellen die een kankergeneesmiddel bevatten. Ze zag dat een aantal micellen in de tumoren terecht kwam.

Sommige koeriers leverden hun drugs echter te vroeg af. Deze micellen openden al in de bloedbaan, waardoor het geneesmiddel niet alleen in de tumor terecht kwam. Het is nog onbekend waarom dit gebeurde. Voordat de temperatuurgevoelige micellen op mensen getest kunnen worden, moet eerst dit probleem worden opgelost. Anders blijft het probleem bestaan dat patiënten ziek worden van de medicijnen die ze krijgen.

In ieder geval zijn de temperatuurgevoelige micellen volgens Cristianne Rijcken veelbelovend als drugskoeriers voor kankergeneesmiddelen. Doordat de drugskoeriers het geneesmiddel in de tumor afleveren, zal een kankerpatiënt nauwelijks bijwerkingen van het geneesmiddel ervaren. Het spannende is dat de micellen niet alleen als drugskoeriers gebruikt kunnen worden voor kankergeneesmiddelen, maar in de toekomst ook voor geneesmiddelen tegen andere ziekten.

Over de auteur

Kristy van Lammeren is biomedicus en houdt van communiceren. Ze studeert binnenkort af aan de Universiteit Utrecht in de master wetenschapscommunicatie. Daarna hoopt ze iedereen op een begrijpelijke manier kennis te laten maken met de wondere wereld van de wetenschap.