"Met een enkele dosis hebben we een afname van het tumorvolume met 90% waargenomen. Dit is aanzienlijk efficiënter gezien het feit dat patiënten met dit type tumor doorgaans 6 tot 14 ziekenhuisafspraken hebben met de huidige behandelingen. Een dergelijke behandelaanpak zou de efficiëntie vergroten en de de duur van de ziekenhuisopname en de behandelingskosten”, legt Samuel Sánchez, ICREA-onderzoeksprofessor bij IBEC en leider van het onderzoek uit.
De volgende stap, die al gaande is, is bepalen of deze tumoren na de behandeling terugkeren.
In eerder onderzoek bevestigden de wetenschappers dat het zelfvoortstuwingsvermogen van nanorobots hen in staat stelde alle blaaswanden te bereiken. Dit kenmerk is voordelig in vergelijking met de huidige procedure waarbij de patiënt, na toediening van de behandeling rechtstreeks in de blaas, elk half uur van positie moet veranderen om ervoor te zorgen dat het medicijn alle wanden bereikt.
Deze nieuwe studie gaat nog verder door niet alleen de mobiliteit van nanodeeltjes in de blaas aan te tonen, maar ook hun specifieke accumulatie in de tumor. Deze prestatie werd mogelijk gemaakt door verschillende technieken, waaronder medische positronemissietomografie (PET) beeldvorming van de muizen, evenals microscopiebeelden van de weefsels die na voltooiing van het onderzoek werden verwijderd. Deze laatste werden vastgelegd met behulp van een fluorescentiemicroscopiesysteem dat speciaal voor dit project bij IRB Barcelona werd ontwikkeld. Het systeem scant de verschillende lagen van de blaas en zorgt voor een 3D-reconstructie, waardoor observatie van het hele orgaan mogelijk is.
Transmissie-elektronenmicroscopiebeeld van de nanorobots. Credit:Instituut voor Bio-engineering van Catalonië (IBEC)
"Het innovatieve optische systeem dat we hebben ontwikkeld, heeft ons in staat gesteld het door de tumor zelf gereflecteerde licht te elimineren, waardoor we nanodeeltjes door het hele orgaan kunnen identificeren en lokaliseren zonder voorafgaande labeling, met een ongekende resolutie. We hebben waargenomen dat de nanorobots niet alleen de tumor bereikten maar kwam er ook in terecht, waardoor de werking van het radiofarmaceutische middel werd versterkt", legt Julien Colombelli uit, leider van het Advanced Digital Microscopy-platform bij IRB Barcelona.
Het ontcijferen waarom nanorobots de tumor kunnen binnendringen vormde een uitdaging. Nanorobots missen specifieke antilichamen om de tumor te herkennen, en tumorweefsel is doorgaans stijver dan gezond weefsel.
"We hebben echter waargenomen dat deze nanorobots de extracellulaire matrix van de tumor kunnen afbreken door de pH lokaal te verhogen via een zelfrijdende chemische reactie. Dit fenomeen bevorderde een grotere tumorpenetratie en was gunstig bij het bereiken van preferentiële accumulatie in de tumor", legt Meritxell uit. Serra Casablancas, co-eerste auteur van de studie en IBEC-onderzoeker.
De wetenschappers concludeerden dus dat de nanorobots tegen het urotheel botsen alsof het een muur is, maar dat ze in de tumor, die sponsachtiger is, de tumor binnendringen en zich daarbinnen ophopen. Een sleutelfactor is de mobiliteit van de nanobots, waardoor de kans groter wordt dat ze de tumor bereiken.
Bovendien, volgens Jordi Llop, onderzoeker bij CIC biomaGUNE en medeleider van de studie:“verkleint de gelokaliseerde toediening van de nanorobots die de radio-isotoop dragen de kans op het genereren van nadelige effecten, en de hoge accumulatie in het tumorweefsel bevordert de radiotherapeutische werking.” gevolgen."
"De resultaten van dit onderzoek openen de deur naar het gebruik van andere radio-isotopen met een groter vermogen om therapeutische effecten teweeg te brengen, maar waarvan het gebruik beperkt is wanneer ze systemisch worden toegediend", voegt Cristina Simó, mede-eerste auteur van het onderzoek, toe.