Ongeveer één op de twintig mensen krijgt in zijn leven darmkanker, waardoor het de op twee na meest voorkomende vorm van de ziekte is in de VS. In Europa, het is de op één na meest voorkomende vorm van kanker.

De meest gebruikte eerstelijnsbehandeling is chirurgie, maar dit kan resulteren in onvolledige verwijdering van de tumor. Kankercellen kunnen achterblijven, mogelijk leidend tot recidief en een verhoogd risico op metastase. Inderdaad, terwijl veel patiënten maanden of zelfs jaren na de operatie kankervrij blijven, het is bekend dat tumoren in maximaal 50 procent van de gevallen terugkeren.

Conventionele therapieën die worden gebruikt om te voorkomen dat tumoren terugkeren na een operatie, maken onvoldoende onderscheid tussen gezonde en kankercellen, leiden tot ernstige bijwerkingen.

In een artikel dat vandaag in het tijdschrift is gepubliceerd: Natuurmaterialen , onderzoekers van MIT beschrijven een zelfklevende pleister die aan de tumorplaats kan blijven plakken, voor of na de operatie, om een ​​drievoudige combinatie van geneesmiddelen af ​​te leveren, gen, en foto (op licht gebaseerde) therapie.

Door deze drievoudige combinatietherapie lokaal vrij te geven, op de tumorplaats, kan de werkzaamheid van de behandeling verhogen, volgens Natalie Artzi, een onderzoekswetenschapper aan het MIT's Institute for Medical Engineering and Science (IMES) en een assistent-professor geneeskunde aan het Brigham and Women's Hospital, die het onderzoek leidde.

De algemene benadering van kankerbehandeling tegenwoordig is het gebruik van systemische, of het hele lichaam, therapieën zoals chemotherapie medicijnen. Maar het gebrek aan specificiteit van geneesmiddelen tegen kanker betekent dat ze ongewenste bijwerkingen veroorzaken wanneer ze systemisch worden toegediend.

Bovendien, slechts een klein deel van het medicijn bereikt de tumorplaats zelf, wat betekent dat de primaire tumor niet zo effectief wordt behandeld als zou moeten.

Inderdaad, recent onderzoek bij muizen heeft uitgewezen dat slechts 0,7 procent van de systemisch toegediende nanodeeltjes daadwerkelijk hun weg naar de doeltumor vond.

"Dit betekent dat we zowel de bron van de kanker behandelen - de tumor - als de metastasen die het gevolg zijn van die bron, op een suboptimale manier, ", zegt Artzi. "Dat heeft ons ertoe aangezet om een ​​beetje anders te denken, om te kijken hoe we de vooruitgang in de materiaalwetenschap kunnen benutten, en in het bijzonder nanotechnologie, om de primaire tumor op een lokale en duurzame manier te behandelen."

De onderzoekers hebben een hydrogelpleister met drievoudige therapie ontwikkeld, die kunnen worden gebruikt om tumoren lokaal te behandelen. Dit is bijzonder effectief omdat het niet alleen de tumor zelf kan behandelen, maar ook alle cellen die na de operatie op de plaats zijn achtergebleven, voorkomen dat de kanker in de toekomst terugkeert of uitzaait.

Ten eerste, de patch bevat gouden nanostaafjes, die opwarmen wanneer nabij-infraroodstraling op het lokale gebied wordt toegepast. Dit wordt gebruikt om thermisch te ablateren, of vernietigen, de tumor.

Deze nanostaafjes zijn ook uitgerust met een medicijn voor chemotherapie, die vrijkomt bij verhitting, gericht op de tumor en de omliggende cellen.

Eindelijk, gouden nanobolletjes die niet opwarmen als reactie op de nabij-infrarode straling worden gebruikt om RNA af te leveren, of gentherapie naar de site, om een ​​belangrijk oncogen bij colorectale kanker tot zwijgen te brengen. Oncogenen zijn genen die ervoor kunnen zorgen dat gezonde cellen veranderen in tumorcellen.

De onderzoekers stellen zich voor dat een clinicus de tumor zou kunnen verwijderen, en breng vervolgens de pleister aan op het binnenoppervlak van de dikke darm, om ervoor te zorgen dat er geen cellen achterblijven die waarschijnlijk een herhaling van kanker veroorzaken. Naarmate de patch degradeert, het zal geleidelijk de verschillende therapieën vrijgeven.

De pleister kan ook dienen als neoadjuvans, een therapie die is ontworpen om tumoren te verkleinen voordat ze worden verwijderd, zegt Artzi.

Toen de onderzoekers de behandeling bij muizen testten, ze ontdekten dat in 40 procent van de gevallen waarin de pleister niet werd aangebracht na verwijdering van de tumor, de kanker kwam terug.

Maar toen de pleister na de operatie werd aangebracht, de behandeling resulteerde in volledige remissie.

Inderdaad, zelfs als de tumor niet werd verwijderd, de drievoudige combinatietherapie alleen was genoeg om het te vernietigen.

In tegenstelling tot bestaande colorectale kankerchirurgie, deze behandeling kan ook op een minimaal invasieve manier worden toegepast. In de volgende fase van hun werk, de onderzoekers hopen over te gaan op experimenten in grotere modellen, om colonoscopie-apparatuur niet alleen te gebruiken voor de diagnose van kanker, maar ook om de pleister op de plaats van een tumor te injecteren, wanneer gedetecteerd.

"Deze administratieve modaliteit zou het mogelijk maken, tenminste bij kankerpatiënten in een vroeg stadium, het vermijden van open veld chirurgie en colon resectie, ", zegt Artzi. "Lokale toepassing van de drievoudige therapie zou dus de kwaliteit van leven van patiënten en de therapeutische uitkomst kunnen verbeteren."