Een interdisciplinair team van wetenschappers van de KU Leuven, de Universiteit van Bremen, het Leibniz Instituut voor Materiaaltechniek, en de Universiteit van Ioannina is erin geslaagd tumorcellen bij muizen te doden met behulp van koperverbindingen van nanogrootte in combinatie met immunotherapie. Na de therapie, de kanker kwam niet terug.

Recente ontwikkelingen in kankertherapie gebruiken de eigen immuniteit om de kanker te bestrijden. Echter, in sommige gevallen, immunotherapie is niet succesvol gebleken. Het team van biomedische onderzoekers, natuurkundigen, en chemische ingenieurs ontdekten dat tumoren gevoelig zijn voor koperoxide-nanodeeltjes - een verbinding die bestaat uit koper en zuurstof. Eenmaal in een levend organisme, deze nanodeeltjes lossen op en worden giftig. Door de nanodeeltjes te maken met ijzeroxide, de onderzoekers waren in staat om dit proces te beheersen om kankercellen te elimineren, terwijl gezonde cellen niet werden aangetast.

"Elk materiaal dat je op nanoschaal maakt, heeft iets andere kenmerken dan zijn tegenhanger van normale grootte, " verklaren professor Stefaan Soenen en Dr. Bella B. Manshian van de afdeling Beeldvorming en Pathologie, die aan de studie hebben meegewerkt. "Als we metaaloxiden in grote hoeveelheden zouden binnenkrijgen, ze kunnen gevaarlijk zijn, maar op nanoschaal en gecontroleerd, veilig, concentraties, ze kunnen zelfs nuttig zijn."

Zoals de onderzoekers verwachtten, de kanker keerde terug na behandeling met alleen de nanodeeltjes. Daarom, ze combineerden de nanodeeltjes met immunotherapie. "We merkten dat de koperverbindingen niet alleen de tumorcellen direct konden doden, ze kunnen ook die cellen in het immuunsysteem helpen die vreemde stoffen bestrijden, zoals tumoren, " zegt dr. Manshian.

Door de combinatie van de nanodeeltjes en immunotherapie verdwenen de tumoren volledig en, als resultaat, werkt als een vaccin voor long- en darmkanker - de twee soorten die in het onderzoek werden onderzocht. Om hun bevinding te bevestigen, de onderzoekers injecteerden tumorcellen terug in de muizen. Deze cellen werden onmiddellijk door het immuunsysteem geëlimineerd, die op zoek was naar nieuwe, vergelijkbaar, cellen die het lichaam binnendringen.

De auteurs stellen dat de nieuwe techniek kan worden gebruikt voor ongeveer zestig procent van alle kankers, aangezien de kankercellen voortkomen uit een mutatie in het p53-gen. Voorbeelden zijn longen, borst, eierstok, en darmkanker.

Een cruciaal element is dat de tumoren verdwenen zonder het gebruik van chemotherapie, die meestal gepaard gaat met grote bijwerkingen. Chemotherapeutische medicijnen vallen niet alleen kankercellen aan, ze beschadigen onderweg vaak gezonde cellen. Bijvoorbeeld, sommige van deze medicijnen vernietigen witte bloedcellen, afschaffing van het immuunsysteem.

"Voor zover ik weet, dit is de eerste keer dat metaaloxiden worden gebruikt om kankercellen efficiënt te bestrijden met langdurige immuuneffecten in levende modellen, Professor Soenen zegt. "Als volgende stap, we willen andere metalen nanodeeltjes maken, en identificeren welke deeltjes welke soorten kanker beïnvloeden. Dit moet resulteren in een uitgebreide database."

Het team is ook van plan om tumorcellen te testen die zijn afgeleid van weefsel van kankerpatiënten. Als de resultaten hetzelfde blijven, Professor Soenen is van plan een klinische proef op te zetten. Om dat te laten gebeuren, echter, er zijn nog wel wat hindernissen onderweg. Hij legt uit:"Nanomedicine is in opkomst in de VS en Azië, maar Europa loopt achter. Het is een uitdaging om op dit gebied vooruit te komen, omdat artsen en ingenieurs vaak een andere taal spreken. We hebben meer interdisciplinaire samenwerking nodig, zodat we elkaar beter kunnen begrijpen en op elkaars kennis kunnen voortbouwen."