Magneto-elektrische nanotherapie verkleint pancreastumoren en verlengt de overleving in preklinisch onderzoek

Een nieuwe studie heeft voor het eerst aangetoond dat magneto-elektrische nanodeeltjes – kleine, draadloos bestuurde deeltjes geactiveerd door magnetische velden – pancreastumoren zowel kunnen lokaliseren als vernietigen in preklinische modellen, wat een potentiële nieuwe aanpak biedt voor de minimaal invasieve behandeling van een van de dodelijkste vormen van kanker.

De studie werd geleid door wetenschappers en ingenieurs van het Sylvester Comprehensive Cancer Center, het University of Miami College of Engineering, het Moffitt Cancer Center en Cellular Nanomed, Inc. bevindingen zijn gepubliceerd in de uitgave van 3 november 2025 van Geavanceerde wetenschap.

In de studie zorgde een enkele intraveneuze dosis van deze magneto-elektrische nanodeeltjes (MENP’s), wanneer geactiveerd door een magnetisch veld in een MRI-machine, ervoor dat pancreastumoren krimpen tot een derde van hun grootte en volledig verdwenen in een derde van de behandelde modellen. De behandeling verdubbelde ook de overlevingstijd meer dan, en dat alles zonder de gezonde organen te beschadigen.

In tegenstelling tot chemotherapie of chirurgie maakt deze aanpak geen gebruik van medicijnen, hitte of invasieve procedures. In plaats daarvan worden MENP’s in de bloedbaan geïnjecteerd, door een kleine magneet naar de tumorplaats geleid en vervolgens geactiveerd door het magnetische veld van een standaard MRI-scanner. Wanneer ze worden ingeschakeld, genereren de deeltjes kleine elektrische velden die de membranen van kankercellen verstoren en natuurlijke celdood veroorzaken, waardoor nabijgelegen gezond weefsel ongedeerd blijft.

De aanpak zou de belangrijkste beperkingen van bestaande op elektrische velden gebaseerde therapieën kunnen overwinnen, zoals tumorbehandelingsvelden (TTF’s) en onomkeerbare elektroporatie (IRE), waarvoor draagbare apparaten of chirurgische elektroden nodig zijn.

“Deze studie brengt ons een stap dichter bij het draadloos verbinden met het menselijk lichaam om het in realtime te helpen genezen”, zegt Sakhrat Khizroev, Ph.D., professor aan het College of Engineering en co-senior auteur van de studie. “We hopen dat dit een nieuw tijdperk in de geneeskunde opent waarin technologie zich precies kan richten op ziekten die ooit als onbehandelbaar werden beschouwd.”

Het onderzoek laat zien hoe MENP’s rechtstreeks aan pancreastumoren kunnen worden toegediend, waar ze op afstand worden geactiveerd door een magnetisch veld in een MRI-scanner. Eenmaal geactiveerd genereren de nanodeeltjes lokale elektrische velden die onderscheid maken tussen gezonde en kankercellen op basis van hun moleculaire eigenschappen, waardoor alleen de kwaadaardige cellen apoptose of geprogrammeerde celdood ondergaan.

“Magneto-elektrische nanotherapie voegt een nieuwe dimensie toe aan de theranostische oncologie door beeldvorming en gecontroleerde fysieke mechanismen van tumorbehandeling in realtime te koppelen”, zegt John Michael Bryant, MD, arts-wetenschapper bij Sylvester en co-senior auteur van het onderzoek. “Gepositioneerd op het kruispunt van techniek, natuurkunde en geneeskunde, biedt het een pad naar veiliger, meer adaptieve en gepersonaliseerde kankerzorg.”

MRI-scans bevestigden dat deze behandeling de tumorgrootte verkleinde en duidelijke beeldsignalen produceerde, wat MENP’s ondersteunt als een krachtig therapie- en diagnostisch, of ’theranostisch’ hulpmiddel. Omdat de deeltjes functioneren zonder farmaceutische medicijnen of biologische reagentia, minimaliseert de aanpak de bijwerkingen en zou deze uiteindelijk kunnen worden toegepast op andere moeilijk te behandelen ziekten.

Het idee om MENP’s te gebruiken om lokale elektrische velden draadloos te controleren werd voor het eerst voorgesteld door Khizroev en Liang in 2011. In de afgelopen tien jaar is het concept geëvolueerd via mondiale onderzoekspartnerschappen en technologische doorbraken, met als hoogtepunt deze studie.

Ondanks grote vooruitgang in de oncologie blijft pancreasductaal adenocarcinoom (PDAC) een van de dodelijkste vormen van kanker, met een vijfjaarsoverleving van minder dan 10%. Er wordt verwacht dat het in 2030 de tweede belangrijkste oorzaak van kankergerelateerde sterfgevallen in de Verenigde Staten zal zijn. Traditionele methoden, waaronder chirurgie, bestraling en chemotherapie, beschadigen vaak gezond weefsel, terwijl nieuwere benaderingen zoals immunotherapie beperkt succes hebben opgeleverd.

Een van de grootste uitdagingen bij de behandeling van PDAC ligt in het beheersen van de elektrische velden die de groei van kankercellen beïnvloeden. Omdat menselijk weefsel elektriciteit geleidt, is het vrijwel onmogelijk geweest om deze velden precies in het lichaam te manipuleren.

De nieuwe bevindingen suggereren dat MENP-therapie patiënten op een dag een veiligere, nauwkeurigere optie zou kunnen bieden.

“Als deze technologie zich succesvol vertaalt naar mensen, zou dit de manier kunnen veranderen waarop we denken over de behandeling van pancreastumoren en andere solide tumoren”, zegt Dr. Liang, Ph.D., medeoprichter van Cellular Nanomed, Inc., en co-auteur van het onderzoek.

Hoewel het huidige onderzoek werd uitgevoerd in preklinische modellen, gelooft het team dat de bevindingen de weg vrijmaken voor toekomstige klinische onderzoeken en een nieuwe generatie draadloze nanogeneeskunde.