​Wetenschappers testen nanodeeltjes die kankerverspreiding tegenhouden

De toekomst is hier. We leven nu in een wereld waar onderzoekers kleine, kunstmatige deeltjes kunnen inspuiten om kankercellen kapot te maken. Bij muizen, in ieder geval.

Het onderzoek is nog in een beginfase, maar dankzij deze nieuwe nanotechnologie weten we meer over hoe kanker zich verspreidt en hoe die verspreiding te stoppen is.

Wanneer kanker uitzaait naar verschillende delen van het lichaam wordt het gelabeld als stadium vier. Wanneer kanker uitgezaaid is, is het veel moeilijker om te behandelen en tegen te houden. Onderzoekers in Amerika proberen sinds kort een nieuwe methode om verspreiding tegen te gaan met behulp van nanodeeltjes. De resultaten van hun werk werden woensdag gepubliceerd in Science Translational Medicine.

'Neutrofiele extracellulaire vallen,' of NETs, zijn een soort vallen die gezet worden door neutrofielen – witte bloedcellen die normaal gesproken binnendringende bacteria opeten – als onderdeel van het immuunsysteem van het lichaam.

"De enzymen die normaal binnen neutrofielen werken om om bacteriën te verteren, worden op DNA gezet. Het DNA wordt vervolgens als een soort steiger gebruikt om de enzymen in toom te houden, waardoor de enzymen zich niet verspreiden," legde Mikala Egeblad uit, een kankeronderzoeker bij Cold Spring Harbor Laboratory en co-auteur van de paper. "Verder is DNA best wel kleverig. Het zorgt voor een fysieke val voor de bacterie en het houdt de bacterie dichtbij de verterende enzymen."

Helaas gebruiken kankercellen de structuur van NETs in hun voordeel. De NETs breken kleine stukjes weefsel af, waardoor gaatjes ontstaan en kanker de ruimte krijgt om zich te verspreiden. Dat is niet de enige manier waarop kanker zich verspreidt, maar het is wel een bijzonder effectieve manier. Het is zelfs zó een handige manier dat kankercellen chemische signalen uitzenden die het maken van NETs aanmoedigen.

Het wordt nog erger wanneer kankerpatiënten chemotherapie ondergaan. Door de medicatie vermindert de hoeveelheid neutrofielen in het lichaam dan drastisch. Met weinig neutrofielen lopen patiënten meer kans op levensbedreigende infecties en krijgen daarom vaak medicijnen die de aanmaak van neutrofielen stimuleren. Egeblad zegt dat dit het misschien nog makkelijker maakt voor kanker om zich te verspreiden.

Egeblad en haar collega's hebben een nanodeeltje ontwikkeld van medisch veilige materialen die bedekt waren met 'DNAse 1'. Dat is een enzym dat NETs kan vernietigen voordat kankercellen de NETs kunnen misbruiken. De onderzoekers injecteerden de nanodeeltjes bij muizen met borstkanker. Ze ontdekten dat drie van de negen muizen die de behandeling gekregen hadden, geen teken van uitzaaiing vertoonden. Dit vergeleken ze met de 10 muizen in een controlegroep.

"Het kan zijn dat we bij sommige muizen niet genoeg nanodeeltjes geïnjecteerd hebben, want bij de muizen die wel uitzaaiing kregen, was de uitzaaiing beperkt. Het was dus niet zo dat het totaal geen effect had," zei Egeblad.

Het resultaat is veelbelovend en moet verder onderzocht worden.

Het is nog te vroeg om te zeggen dat deze behandeling voor mensen gaat werken. Er zijn bijvoorbeeld nog zorgen rond de veiligheid van de behandeling. Net als bij chemotherapie, halen deze nanodeeltjes NETs uit het lichaam. Dit kan dus ook hetzelfde slechte effect hebben op het menselijke immuunsysteem. Egeblad zegt dat ze meer dierenproeven gaan doen om NETs en kankercellen beter te begrijpen. Ze willen bijvoorbeeld nog meer weten over de interactie tussen kankercellen en NETs en vaststellen of er een veiligheidsrisico is.

De onderzoekers willen ook een betere methode om NETs te vinden. Sommige vormen van kanker verspreiden zich niet alleen via NETs, dus de behandeling zou beter gericht kunnen worden op mensen wiens NETs al uitgebuit worden door de kankercellen.

Dit onderzoek vertegenwoordigt een innovatieve combinatie tussen technologie en biologie. Het geeft ons een mooi beeld van de vooruitstrevende behandelingen die in onze nabije toekomst misschien mogelijk zijn.