De toediening van nanomedicijnen met behulp van gasbellen heeft zich bewezen als een unieke manier om cytotoxinen naar de longen van kankerpatiënten te transporteren. De methode maakt nauwkeurige en gerichte behandelingen mogelijk en de lokale werking van de medicijnen voorkomt ook een reeks bijwerkingen.

Resultaten van SINTEF's experimenten met muizen hebben aangetoond dat de impact van deze vorm van medicatie zeer groot is. Tumoren waren al na 30 dagen na de start van de behandeling aanzienlijk kleiner geworden.

De studie is onlangs gepubliceerd in het European Journal of Pharmaceutical Sciences en de methode is zo veelbelovend dat het onderzoeksteam er patent op heeft aangevraagd. SINTEF heeft ook een licentieovereenkomst getekend met een farmaceutisch bedrijf.

Wij zijn er zeer zeker van dat deze aanpak ons ​​een nieuwe behandeling voor longkanker kan bieden."

Andreas Åslund, onderzoeker en projectmanager.

Åslund werkt bij de afdeling Biotechnologie en Nanomedicijnen van SINTEF.

Van nadeel naar voordeel:

Het was in veel opzichten een beetje toeval dat deze technologie uiteindelijk een medicijn tegen longkanker zou worden. Oorspronkelijk werkte het onderzoeksteam aan het identificeren van een methode die medicijnen naar de hersenen zou brengen. Dit is met name lastig omdat de hersenen zijn omgeven door een apart membraan, de bloed-hersenbarrière.

"We verwachten dat deze methode van medicijntoediening ook gebruikt kan worden om andere longaandoeningen te behandelen, zoals cystische fibrose, infecties en longemfyseem.

Met andere woorden, er zijn andere methoden nodig dan het toedienen van medicijnen via de bloedbaan om hersentumoren te bereiken. De onderzoekers hebben dit probleem aangepakt door gasbellen te produceren die de nanocapsules met de medicijnen omsluiten. De bellen maken het mogelijk om de nanocapsules met ultrageluid te laten exploderen, waardoor de medicijnen door de bloed-hersenbarrière 'geschoten' kunnen worden.

Dus, op welke schaal werken de onderzoekers eigenlijk? Dit is nanoschaal - zo klein dat wel 100 nanocapsules, die de medicijnen bevatten en in hun gasbellen zijn ingesloten, over de breedte van een mensenhaar passen. Dit gezegd hebbende, vormt het medicijn zelf slechts tien procent van de verpakking.

"Na een tijdje ontdekten we dat deze gasbellen in de longen van de patiënten terechtkwamen", legt Åslund uit. "In eerste instantie was een opeenhoping van gasbellen hier niet wat we wilden, maar de ontdekking betekende dat we het probleem op zijn kop konden zetten "In plaats daarvan gebruiken we het fenomeen om tumoren in de longen te bereiken", zegt hij.

In het capillaire netwerk:

De reden dat dit medicijn zo goed geschikt is voor de behandeling van de longen is dat het op nanoschaal plaatsvindt. Alle intraveneuze medicijnen komen in de bloedbaan terecht en passeren het hart voordat ze de longen bereiken, waar de vaten zich ontwikkelen tot wat het capillaire netwerk wordt genoemd. Hier zijn de vaten erg nauw en fungeren als een filter voor de microbellen, die spontaan exploderen en zo de nanodeeltjes met de medicijnen direct in het longweefsel afleveren. Omdat de bellen spontaan barsten, is het niet nodig om ultrasoon geluid te gebruiken om de nanodeeltjes uit hun capsules in het capillaire netwerk te bevrijden.

Jarenlang onderzoek:

Het idee voor deze zeer specifieke vorm van medicatie ontstond al in 2014 op dezelfde afdeling bij SINTEF. Tien jaar onderzoek heeft geleid tot veel medicinale innovaties. Daaronder een medicijnafgifteplatform voor de behandeling van peritoneale kanker, wat resulteerde in het spin-offbedrijf NaDeNo. En vandaag de dag staat er een nieuwe remedie tegen longkanker op de agenda van de onderzoekers. Door medicijnen op nanoschaal toe te dienen, is de behandeling milder voor de patiënt.

"Nanomedicijnen hebben het voordeel dat ze heel lokaal werken", zegt Åslund. "Hierdoor kunnen we alleen het zieke weefsel behandelen en kunnen we ook sterkere medicijnen toedienen. We hoeven ons dan geen zorgen te maken dat de medicijnen gezond weefsel beschadigen. Het betekent ook dat de patiënt minder last heeft van bijwerkingen. Het zou namelijk heel gevaarlijk zijn om medicijnen met deze werkzaamheid toe te dienen als de doseringen niet zo klein waren", benadrukt hij.

Deze technologie maakt het mogelijk om meer dan alleen kankermedicijnen in de longen toe te dienen.

"Wij verwachten dat deze methode van medicijntoediening ook gebruikt kan worden voor de behandeling van andere longaandoeningen, zoals cystische fibrose, infecties en longemfyseem", aldus Åslund.

Dit Artikel is vertaalt uit het Engels.