Nieuwe methode van radioactief labelen voor persoonlijke kankerbehandeling

Nieuws - 20 september 2022 - Communication TNW

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

Chemotherapie is een behandeling die bedoeld is om uitgezaaide tumoren af te breken, maar deze methode heeft helaas veel nadelige bijwerkingen. Nanodeeltjes in de vorm van zogenaamde polymeer-micellen zijn veelbelovende, minder giftige verpakkingen om chemotherapeutische geneesmiddelen toe te dienen. Micellen zijn kleine bolletjes die stoffen in hun kern kunnen vervoeren. “Clinici vinden steeds meer toepassingen voor polymeer-micellen, meestal om chemotherapeutische medicijnen te vervoeren", legt co-auteur van het artikel en universitair hoofddocent Applied Radiation & Isotopes Antonia Denkova uit. “Hun grootste voordeel is dat ze minder giftig voor gezond weefsel zijn, waardoor je patiënten meerdere keren kunt behandelen.”
 

Illustratie van een polymeer-micel die radioactieve tracers en chemotherapeutische geneesmiddelen vervoert. Vanwege het radioactieve materiaal in de micellen kunnen behandelaars volgen waar de micellen terechtkomen in het lichaam van een kankerpatiënt. (Beeld: Ernst van der Wal, DEMO)

Obstakels verwijderen
Denkova, collega-onderzoeker Rienk Eelkema en promovendus Huanhuan Liu bedachten een methode van radioactief labelen, waarbij ze radioactief materiaal in de kern van micellen wisten te laden. Behandelaars kunnen met radioactief labelen in scans volgen waar deze radioactieve deeltjes in het lichaam van een patiënt terechtkomen en hoeveel micellen de tumor opneemt. "Deze nieuwe methode maakt het mogelijk om radionucliden in micellen te gebruiken voor SPECT- of PET-scans, twee nucleaire beeldvormingstechnieken die heel veel voorkomen", zegt Denkova. "Dat zou artsen 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 is met maar één stap. "Het is eigenlijk alleen maar een kwestie van polymeren en radionucliden mengen, die allemaal uit commerciële bronnen verkrijgbaar zijn", zegt universitair hoofddocent Organische Chemie Eelkema. “Als je arts bent in een ziekenhuis, zal je nooit je eigen polymeer maken, dus de ouderwetse manier om deze deeltjes te labelen is volledig onbereikbaar voor behandelaars. De eenvoud van deze methode neemt dus de drempel 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 therapeutische radionucliden zoals lutetium-177. Dit maakt een zogenaamde theranostische behandeling mogelijk, een combinatie van behandeling en beeldvorming die behandelaars mogelijk op verschillende tumoren kunnen toepassen. Naast klinische toepassingen is de nieuwe methode ook nuttig in medisch onderzoek, bijvoorbeeld bij de ontwikkeling van formuleringen voor nieuwe medicijndragers. "Ik kan me voorstellen dat de methode van radioactief labelen heel gemakkelijk is voor iedereen die aan polymeer-micellen werkt, en er zijn nogal wat wetenschappers die ze bestuderen", zegt Denkova. “Bij veel doelgerichte studies wil je gewoon weten waar je deeltje terechtkomt, en deze methode kan daar echt bij helpen”, vult Eelkema aan. 

Uit het onderzoek bleek ook dat de micellen het radioactieve materiaal niet verliezen en dat ze volledig stabiel zijn in het lichaam. Denkova: “Het idee was om te laten zien dat we deze methode ook in het ziekenhuis kunnen toepassen. Er zijn zoveel verschillende formuleringen te bedenken die zouden werken, niet alleen de specifieke micellen en radionucliden die wij hebben gebruikt.” Naast medisch gebruik kunnen de onderzoekers zich voor hun methode ook heel andere doeleinden voorstellen. "Anderen willen misschien verschillende nanodeeltjes van metaalhydroxiden in de micellen stoppen, in plaats van radioactief materiaal. Misschien kunnen zij de micellen dan bijvoorbeeld als katalysator gebruiken”, merkt Denkova op.
 

Rienk Eelkema

Associate Professor

Antonia Denkova

Associate Professor

/* */