De micel is een bolletje, bestaande uit moleculen met een hydrofiele kop en een hydrofobe staart. In water rangschikken de staarten zich zo dat zij allemaal naar binnen gericht zijn. Tussen al die staarten is genoeg ruimte om een medicijn te verstoppen.

Oxaliplatin is een medicijn dat gebruikt wordt voor de behandeling van darmkanker. Patiënten krijgen de stof, via een infuus, direct in de bloedbaan ingespoten. Door diffusie komt oxaliplatin vanuit de bloedbaan terecht in de kankercel. Daar stuit het echter op weerstand. De verdedigingsmechanismen van de kankercel maken 75 tot 85 procent van het medicijn meteen onschadelijk. Van de ingespoten hoeveelheid oxaliplatin blijft uiteindelijk dus maar een klein werkzaam beetje over.

Al aan het eind van de jaren tachtig bedachten wetenschappers echter dat speciale ‘bezorgvoertuigjes’ kankermedicijnen direct op de juiste plaats in het lichaam af zouden kunnen leveren. Micellen, bolletjes met een hydrofobe kern (waar het medicijn in kan worden gestopt) en een hydrofiele schil, lijken voor die taak zeer geschikt.

Maar er is een nadeel: de meeste micellen die als bezorgvoertuigjes gebruikt worden, zijn temperatuurgevoelig. Regelmatig laten zij hun inhoud al los tijdens de reis door de bloedbaan, waardoor het medicijn uiteindelijk alsnog vrij in de kankercellen terecht komt.

Geen tijd voor verdediging

Japanse wetenschappers hebben daar nu wat op gevonden. Zij maakten bezorgvoertuigjes die pas in actie komen in het zure milieu van het endosoom en lysosoom van menselijke darmkankercellen. Door de micellen te labelen met een kleurtje konden de Japanners bovendien precies zien via welke route de bezorgvoertuigjes daar belanden.

Intacte micellen (groen) in de bloedbaan en in tumorweefsel.

Science/AAAS

Vanuit de bloedbaan verplaatsen de micellen zich naar het tumorweefsel. Doordat bloedvaten in een tumor heel snel gevormd worden, ontstaan er gemakkelijk gaten in de wanden. Micellen maken daar dankbaar gebruik van om het weefsel binnen te dringen. Via endocytose gaan zij vervolgens een individuele kankercel binnen.

Tot zes uur na aankomst bevinden de micellen zich vooral in het endosoom. Later verplaatsen zij zich ook naar het lysosoom. In beide compartimenten van de kankercel geeft de micel het medicijn oxaliplatin af. Omdat zowel het endosoom als het lysosoom vrij dicht bij de kern liggen, wordt de kankercel door de aanval verrast en krijgt deze geen tijd om zich te verdedigen.

De micellen van de Japanners doen hun werk goed, zowel in een celkweek als in een muismodel met darmkanker. Toch zijn de bezorgvoertuigjes nog niet klaar voor het echte werk in mensen. De wetenschappers willen eerst bekijken of de micellen ook geschikt zijn om andere vormen van kanker aan te pakken voordat zij verder gaan met klinische tests.

Zie ook:

• Nanodeeltjes als undercover postbodes (Kennislinkartikel)
• Drugskoeriers tegen tumoren (Universiteit Utrecht)
• Prijs voor ontwikkeling van nanobolletjes voor geneesmiddelenafgifte (Kennislinkartikel)
• Kankercellen gericht bestrijden (Technologiestichting STW)
• Dokter, kunt u even naar mijn nanorobot kijken? (Rijksuniversiteit Groningen)