Onderzoekers van de TU Delft hebben een nieuwe methode gevonden om nanodragers, geladen met radioactieve zouten, efficiënt te maken voor zowel beeldvorming als behandeling. Doordat de assemblage van deze nanodragers ontzettend eenvoudig is, is de innovatie zeer geschikt voor klinisch onderzoek en behandelingen van kankerpatiënten. De bevindingen zijn nu gepubliceerd in Advanced Therapeutics .

Chemotherapie is een behandeling die bedoeld is om uitgezaaide tumoren aan te vallen, maar deze methode heeft helaas veel nadelige bijwerkingen. Nanodragers gemaakt van zogenaamde polymeermicellen zijn een veelbelovend, minder toxisch alternatief voor chemotherapeutische geneesmiddelen. Micellen zijn kleine bolletjes die stoffen in hun kern kunnen vervoeren. "Clinici vinden al steeds meer toepassingen van polymeermicellen, meestal om chemotherapeutische medicijnen te vervoeren", legt co-auteur van het artikel en universitair hoofddocent in Applied Radiation &Isotopes Antonia Denkova uit. "Hun grootste voordeel is dat de toxiciteit voor gezond weefsel wordt verminderd, wat betekent dat je patiënten meerdere keren kunt behandelen."

Hindernissen verwijderen

Denkova, collega-onderzoeker Rienk Eelkema en Ph.D. student Huanhuan Liu bedacht een methode om radioactief te labelen, waarbij ze radioactief materiaal in de kern van micellen konden laden. Beoefenaars kunnen met radiolabeling in scans volgen waar deze radioactieve deeltjes in het lichaam van een patiënt terechtkomen en hoeveel van de micellen de tumor inneemt. "Deze nieuwe methode maakt het mogelijk om radionucliden op te nemen voor SPECT- of PET-scans, twee nucleaire beeldvormingstechnieken die heel vaak worden gebruikt", zegt Denkova. "Dat zou clinici kunnen helpen om te beoordelen of een patiënt baat kan hebben bij een chemotherapeutische behandeling met micellen."

Volgens Denkova en Eelkema is het belangrijkste van hun nieuwe methode dat het zo'n extreem eenvoudig proces in één stap is. "Het is eigenlijk gewoon het mengen van polymeren en radionucliden, die allemaal uit commerciële bronnen verkrijgbaar zijn", zegt universitair hoofddocent organische chemie Eelkema. "Als je arts bent in een ziekenhuis, ga je nooit je eigen polymeer maken, dus de ouderwetse manier om deze deeltjes te labelen is volledig onbereikbaar voor beoefenaars. Dus de eenvoud van deze methode neemt de hindernis weg van een langdurig en gecompliceerd productieproces, een typisch obstakel voor toepassing."

Gecombineerde behandeling

Uit de studie blijkt dat de methode van radioactief labelen heel goed werkt met radioactief indium (111In) voor beeldvorming, maar de onderzoekers toonden ook aan dat ze de micellen konden laden met de therapeutische radionucliden zoals lutetium-177. Dit opent de mogelijkheid van een zogenaamde theranostische behandeling, een combinatie van therapie en beeldvorming die mogelijk op verschillende tumoren kan worden toegepast. Naast klinische toepassingen is de nieuwe methode ook bruikbaar in medisch onderzoek, bijvoorbeeld bij de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddeldragerformuleringen.

"Ik kan me voorstellen dat de methode van radioactief labelen heel gemakkelijk zou zijn voor iedereen die aan polymeermicellen werkt, en er zijn nogal wat wetenschappers die ze bestuderen", zegt Denkova. "Voor veel targetingstudies wil je gewoon weten waar je deeltje terechtkomt, en deze methode kan daar echt bij helpen", voegt Eelkema toe.

Uit het onderzoek bleek ook dat de micellen het radioactieve materiaal niet verloren en dat ze volledig stabiel zijn in het lichaam. Denkova:"Het idee was om te laten zien dat we deze methode naar de kliniek kunnen brengen. Er zijn zoveel verschillende formuleringen die je kunt bedenken die zouden werken, niet alleen de micellen en radionucliden die we in het bijzonder gebruikten." Afgezien van medisch gebruik kunnen de onderzoekers zich voor hun methode heel andere doeleinden voorstellen. "Anderen willen misschien andere metaalhydroxide-nanodeeltjes in de micellen plaatsen in plaats van radioactief materiaal. Misschien kunnen ze ze bijvoorbeeld als katalysator gebruiken", merkt Denkova op. + Verder verkennen

Een bestanddeel van groene thee kan helpen bij het afleveren van medicijnen aan tumoren in het lichaam