Het bestrijden van kanker zonder ingrijpende operaties is één van de belangrijkste doelstellingen van nanotechnologie. Veel wetenschappers zijn bezig methodes te ontwikkelen die enkel en alleen de tumor bestrijden en de rest van het lichaam buiten schot houden; zo ook in Twente. Onderzoekers van het medisch-technologisch instituut MIRA willen tumoren gaan bestrijden met behulp van goudstaafjes van 50 nanometer lang – minder dan éénduizendste van de dikte van een mensenhaar.
Hobbels
Het idee is om aan deze goudstaafjes specifieke antilichamen te koppelen. Antilichamen zijn eiwitten die binden aan lichaamsvreemde stoffen of aan zieke cellen die opgeruimd moeten worden. In dit geval zorgen de antilichamen ervoor dat de goudstaafjes, zodra ze in het lichaam zijn, aan tumorcellen kunnen binden. Met behulp van fotoakoestiek (laserpulsen) is vervolgens in beeld te brengen waar de gouddeeltjes -en dus de tumor- zich bevinden in het lichaam. De gouddeeltjes kunnen bovendien met infrarood licht zeer snel opgewarmd worden en zo de tumor vernietigen.
Tot zover de theorie. Voordat de methode in de kliniek kan worden gebruikt, zijn er echter nog wel een paar hobbels te nemen. Een aantal daarvan hebben de Twentse nanotechnologen recentelijk weggenomen, getuige drie publicaties in wetenschappelijke vakbladen dit jaar.
Klonten
De goudstaafjes moeten zo gemaakt worden dat ze infrarood licht absorberen. Om dit te realiseren hebben de onderzoekers een techniek ontwikkeld waarmee vrij eenvoudig van nanodeeltjes kan worden vastgesteld welke golflengtes van het licht geabsorbeerd of gereflecteerd worden. Hierover publiceerden ze deze zomer in het vakblad ACS Nano.
Nanodeeltjes hebben de neiging om aan elkaar vast te gaan plakken tot grotere klonten. Om dat bij deze gouddeeltjes te voorkomen worden ze tijdens de productie voorzien van een laagje van het materiaal cetyltrimethylammoniumbromide (CTAB). Dit materiaal vormt echter een probleem in ons lichaam, want CTAB is giftig en valt gezonde cellen aan.
Onzichtbaar
Op dit probleem hebben de MIRA-onderzoekers iets gevonden. Ze hebben het CTAB vervangen door een laagje polyethyleenglycol (PEG). Ook PEG voorkomt klonteren en is daarnaast ongevaarlijk voor ons lichaam, zo publiceerden ze in het tijdschrift Nanotechnology. En het gebruik van PEG heeft een bijkomend voordeel: de gouddeeltjes blijven er een tijdje onzichtbaar mee voor het immuunsysteem.
Het immuunsysteem is namelijk één van de grootste hindernissen bij het toepassen van nanodeeltjes in het lichaam. Van nature valt ons immuunsysteem lichaamsvreemde stoffen aan, dus in dit geval ook de goudstaafjes. De uitdaging is om het immuunsysteem te omzeilen. Het laagje PEG geeft de gouddeeltjes de benodigde camouflage om ongezien de tumorcellen te kunnen vinden en hieraan te binden. De MIRA-onderzoekers hebben met een grootschalig onderzoek in ratten bevestigd dat de deeltjes in principe lang genoeg in het lichaam blijven om die klus te klaren.
Stappen
Nu moet nog wel met zekerheid aangetoond worden dat de gouddeeltjes ook daadwerkelijk op hun plaats van bestemming (lees: de tumor) aankomen. Dat betekent ook dat de deeltjes goed te detecteren moeten zijn. Dit zijn wetenschappelijke hobbels die nog genomen moeten worden. Kortom, tumorbestrijding met goud is er nog niet, maar de wetenschap maakt wel degelijk nuttige stappen in die richting.
De Twentse nanotechnologen werken samen met het Erasmus Medisch Centrum in Rotterdam, het Academisch Medisch Centrum in Amsterdam, het Nederlands Kanker Instituut, Luminostix B.V. (Rotterdam) en het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM).
Zie ook:
Meer lezen over de bestrijding van kanker met nanodeeltjes op Kennislink
Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/nanodeeltjes/kanker/index.atom?m=en", “max”=>"10", “detail”=>"minder"}