Doorbraak in kankertherapie: Nieuw chemotherapiemiddel blijkt 20.000 keer effectiever en vrij van bijwerkingen in dierproeven
Chemotherapie blijft een standaardbehandeling voor veel soorten kanker, maar is verre van perfect. Deze aanpak vertrouwt op cytotoxinen om snel delende cellen te doden, maar mist precisie. Een van de meest gebruikte medicijnen, 5-fluorouracil (5-Fu), richt zich niet alleen op kankercellen, maar ook op gezond weefsel en veroorzaakt vaak ernstige bijwerkingen zoals misselijkheid, vermoeidheid of hartcomplicaties. De slechte oplosbaarheid in lichaamsvloeistoffen beperkt de effectiviteit nog verder.
Een team aan de Northwestern University onder leiding van professor Chad A. Mirkin, directeur van het International Institute for Nanotechnology, heeft mogelijk een oplossing gevonden voor deze uitdagingen. De onderzoekers herontwierpen de moleculaire structuur van de chemotherapieverbinding, waardoor deze in dierstudies 20.000 keer effectiever was tegen leukemiecellen - zonder bijwerkingen te veroorzaken. Hun bevindingen werden op 29 oktober gepubliceerd in ACS Nano.
De sleutel: Bolvormige nucleïnezuren
De geavanceerde verbinding is gebouwd op sferische nucleïnezuren (SNA's) - minuscule nanostructuren die bestaan uit een deeltjeskern omgeven door dicht opeengepakte strengen DNA of RNA. In dit ontwerp is de chemotherapieverbinding 5-Fu chemisch ingebed in het DNA omhulsel. Het concept is eenvoudig maar krachtig: kankercellen herkennen en absorberen de bolvormige deeltjes via specifieke receptoren aan het oppervlak. Eenmaal binnen breken enzymen het DNA omhulsel af, waardoor het medicijn precies daar vrijkomt waar het nodig is. Hoewel dit de theorie was, suggereren de resultaten nu dat het in de praktijk net zo goed werkt.
Een korte video van de Northwestern University laat zien hoe de nanostructuur een kankercel binnendringt en het medicijn van binnenuit vrijgeeft:
In dierstudies naar acute myeloïde leukemie (AML)waren de resultaten opvallend. De behandeling op basis van SNA drong 12,5 keer efficiënter de kankercellen binnen en was ongeveer 20.000 keer effectiever in het doden ervan dan het standaardmedicijn. De progressie van de ziekte vertraagde met een factor 59 en de leukemiecellen verdwenen bijna uit het bloed en de milt van de behandelde dieren. Ondertussen bleven gezonde weefsels en organen onaangetast en werden er geen bijwerkingen waargenomen.
Een mijlpaal in kankeronderzoek
De onderzoekers beschrijven hun werk als een mijlpaal in structurele nanogeneeskunde - een nieuwe benadering die zowel de chemische samenstelling als het ruimtelijk ontwerp van medicijnen gebruikt om nauwkeurig te bepalen hoe ze zich in het lichaam gedragen. Als gevolg hiervan betekenen de bevindingen een grote stap voorwaarts in de behandeling van kanker. In de toekomst kan dezelfde strategie mogelijk worden toegepast om infecties, neurodegeneratieve aandoeningen of auto-immuunziekten te bestrijden.
Momenteel worden er zeven op SNA gebaseerde therapieën klinisch getest. De volgende stappen voor de nieuw ontwikkelde behandeling tegen leukemie zijn uitgebreidere dierstudies, gevolgd door klinische testen op mensen. Het zal echter waarschijnlijk nog enkele jaren duren voordat het medicijn klaar is voor de markt.
Bron(nen)
