Implanteerbaar apparaat, kleiner dan een rijstkorrel, waarvan is aangetoond dat het alvleeskliertumoren doet krimpen

Houston Methodist nanomedicine-onderzoekers hebben een manier gevonden om alvleesklierkanker – een van de meest agressieve en moeilijk te behandelen kankers – te temmen door immunotherapie rechtstreeks in de tumor toe te dienen met een apparaat dat kleiner is dan een rijstkorrel.

In een artikel dat onlangs verscheen in Geavanceerde wetenschap, gebruikten onderzoekers van het Houston Methodist Research Institute een implanteerbaar nanofluïdisch apparaat dat ze hadden uitgevonden om CD40 monoklonale antilichamen (mAb), een veelbelovend immunotherapeutisch middel, af te leveren met een aanhoudende lage dosis via het nanofluïdische medicijn-elutende zaad (NDES). Het resultaat, gevonden in muizenmodellen, was tumorreductie bij een viermaal lagere dosering dan traditionele systemische immunotherapiebehandeling.

“Een van de meest opwindende bevindingen was dat hoewel het NDES-apparaat slechts in een van de twee tumoren in hetzelfde diermodel was ingebracht, we krimp in de tumor zonder het apparaat opmerkten”, zegt Corrine Ying Xuan Chua, Ph.D., co-corresponderende auteur en assistent-professor nanogeneeskunde aan het Houston Methodist Academic Institute. “Dit betekent dat lokale behandeling met immunotherapie de immuunrespons kon activeren om zich op andere tumoren te richten. In feite bleef één diermodel tumorvrij gedurende de 100 dagen van voortdurende observatie.”

Pancreas ductaal adenocarcinoom wordt vaak in een vergevorderd stadium gediagnosticeerd. In feite heeft ongeveer 85% van de patiënten al een uitgezaaide ziekte bij de diagnose.

Immunotherapie is veelbelovend bij de behandeling van kankers die voorheen geen goede behandelingsmogelijkheden hadden. Omdat immunotherapie echter door het hele lichaam wordt toegediend, veroorzaakt het veel bijwerkingen die soms langdurig, zo niet levenslang zijn. Door de toediening rechtstreeks in de tumor te richten, wordt het lichaam beschermd tegen blootstelling aan toxische medicijnen en minder bijwerkingen, waardoor patiënten die een behandeling ondergaan in wezen een betere kwaliteit van leven hebben.

“Ons doel is om de manier waarop kanker wordt behandeld te transformeren. We zien dit apparaat als een levensvatbare benadering om de alvleeskliertumor op een minimaal invasieve en effectieve manier te penetreren, waardoor een meer gerichte therapie mogelijk wordt met minder medicatie”, zegt Alessandro Grattoni, Ph. D., co-corresponderende auteur en voorzitter van de afdeling Nanomedicine aan het Houston Methodist Research Institute.

De Houston Methodist-onderzoekers bestuderen vergelijkbare nanofluïdische leveringstechnologie op het internationale ruimtestation ISS. Het nanomedicine-laboratorium van Grattoni in Houston Methodist richt zich op implanteerbare op nanofluidica gebaseerde platforms voor gecontroleerde en langdurige medicijnafgifte en celtransplantatie om chronische ziekten te behandelen.

Het NDES-apparaat bestaat uit een roestvrijstalen medicijnreservoir met daarin nanokanalen, waardoor een membraan ontstaat dat langdurige diffusie mogelijk maakt wanneer het medicijn wordt vrijgegeven.

Andere medische technologiebedrijven bieden intratumorale medicijnafgevende implantaten voor kankertherapie, maar die zijn bedoeld voor gebruik van kortere duur. Het Houston Methodist nanofluïdische apparaat is bedoeld voor langdurige gecontroleerde en langdurige afgifte, waarbij herhaalde systemische behandeling wordt vermeden die vaak tot nadelige bijwerkingen leidt.

Er is aanvullend laboratoriumonderzoek gaande om de effectiviteit en veiligheid van deze toedieningstechnologie te bepalen, maar onderzoekers zouden graag zien dat dit in de komende vijf jaar een haalbare optie wordt voor kankerpatiënten.

Medewerkers van het Houston Methodist Research Institute aan deze studie zijn onder meer Hsuan-Chen Liu, Daniel Davila Gonzalez, Dixita Ishani Viswanath, Robin Shae Vander Pol, Shani Zakiya Saunders, Nicola Di Trani, Yitian Xu, Junjun Zheng en Shu-Hsia Chen.