Een Canadees onderzoeksteam heeft met behulp van nanotechnologie de succesvolle behandeling van de dodelijke hersentumor glioblastoom een stap dichterbij gebracht. Met behulp van koolstofnanobuisjes werden kankercellen versnipperd in muizenhersens. Zo wisten de onderzoekers de tumorgrootte te reduceren en het leven van de knaagdieren te verlengen. De onderzoekers hebben hoop dat een vergelijkbare aanpak ook bij mensen succes kan hebben.
Glioblastoma-tumoren groeien snel en zijn lastig te behandelen omdat zij bovengemiddeld weerstand weten te bieden tegen chemotherapie en bestralingsbehandelingen. Bovendien blijven vaak kankercellen achter om uiteindelijk weer tot een nieuwe tumor uit te groeien. De mediane overleving van volwassenen is bij deze meest voorkomende en dodelijke hersentumor slechts 14 maanden na standaardbehandeling. Hoewel de behandelingsmogelijkheden de afgelopen 20 jaar zijn uitgebreid, is de totale overleving niet verbeterd.
Op basis van eerdere studies vulden onderzoekers van het University of Toronto Robotics Institute en The Hospital for Sick Children (SickKids) koolstofnanobuisjes met ijzeroxidedeeltjes om ze magnetisch te maken, aldus een nieuwsbericht van New Atlas. Vervolgens bekleedden de wetenschappers de buisjes met een antilichaam waardoor de buisjes konden binden met een eiwit aan de buitenkant van glioblastomacellen. Na binding werden de buisjes ingenomen door de kankercellen.
Grote schade aangericht
De onderzoekers activeerden een magnetisch veld in de buurt van de kankercellen, als gevolg waarvan de buisjes gingen draaien. Dit bleek grote schade aan te richten aan de interne structuur van dekanker cellen - met name aan hun mitochondriën, die de cel hun energie leveren. In feite werkten de buisjes als duizenden mini-scalpels die de kankercellen van binnenuit opensneden.
In tests met muizen concludeerden de onderzoekers een duidelijke verkleining van de tumorgrootte. Daarnaast nam de gemiddelde levensduur van de knaagdieren toe van ongeveer 22 dagen tot ongeveer 27 dagen. Xi Huang, een senior wetenschapper bij SickKids en co-auteur van een artikel over de studie om Science Advances, spreekt over een Trojaans Paard-aanpak om tumorcellen van binnenuit te vernietigen. Als volgende stap willen de onderzoekers het hele proces nauwkeuriger afstemmen voordat het op mensen wordt getest.
Veelzijdiger inzet nanotechnologie
Hoewel het proces specifiek ontwikkeld is om glioblastoma te bestrijden, verwacht Huang dat de nieuwe nanotechnologie kan worden aangepast voor andere soorten tumoren. "Theoretisch zouden we, door de antilichaamcoating te veranderen en nanobuisjes naar de gewenste tumorplaats te leiden, een manier kunnen hebben om andersoortige tumorcellen nauwkeurig te vernietigen."
Een artikel over de studie is gepubliceerd in Science Advances.
Of kijk voor meer informatie naar deze video
Federated learning
Niet alleen nanotechnologie wordt toegepast in de strijd tegen glioblastoma. Met behulp van de machine learning technologie genaamd federated learning blijkt het mogelijk om het vinden van hersentumoren met een derde te verbeteren. Dat bleek eind 2022 uit Amerikaans onderzoek van Intel Labs en de Perelman School of Medicine van de Universiteit van Pennsylvania (Penn Medicine). Het Erasmus MC in Rotterdam was bij de studie betrokken.
Om de behandeling van ziekten te verbeteren, moeten onderzoekers toegang krijgen tot grote hoeveelheden medische data. Vaak zijn dit datasets die de drempel overschrijden die één instelling kan produceren. Het onderzoek toont de effectiviteit aan van federated learning op schaal en de potentiële voordelen die de gezondheidszorg kan realiseren wanneer multisite datasilo’s worden ontsloten. Voordelen zijn onder meer vroege opsporing van ziekten, wat de kwaliteit van leven kan verbeteren of de levensduur van een patiënt kan verlengen.
