Nieuwe nanokatalysator richt zich op tumoren zonder zuurstof

Tumoren bevatten vaak gebieden met zuurstofarm weefsel die vaak conventionele therapieën weerstaan. Dit komt omdat de medicijnen die in tumoren worden toegepast zuurstof nodig hebben om effectief te zijn. Een internationaal onderzoeksteam heeft een nieuw werkingsmechanisme ontwikkeld dat zonder zuurstof werkt: in polymeren ingebouwde nanokatalysatoren richten zich selectief op het tumorweefsel en schakelen het glutathion uit dat de cellen nodig hebben om te overleven.

De groep onder leiding van Dr. Johannes Karges van de Faculteit Scheikunde en Biochemie van de Ruhr Universiteit Bochum, Duitsland, gepubliceerd hun bevindingen binnen Natuurcommunicatie.

“Omdat tumoren heel snel groeien, veel zuurstof verbruiken en hun vasculaire groei niet noodzakelijkerwijs gelijke tred kan houden, bevatten ze vaak gebieden die slecht van zuurstof worden voorzien”, legt Johannes Karges uit. Deze gebieden, vaak in het centrum van de tumor, overleven vaak de behandeling met conventionele medicijnen, waardoor de tumor aanvankelijk krimpt maar niet helemaal verdwijnt. Dit komt omdat de therapeutische middelen zuurstof nodig hebben om effectief te zijn.

Het werkingsmechanisme ontwikkeld door het team van Karges werkt zonder zuurstof. “Het is een katalysator op basis van het element ruthenium, dat het van nature aanwezige glutathion in de kankercellen oxideert en uitschakelt”, legt Karges uit. Glutathion is essentieel voor het overleven van cellen en beschermt ze tegen een groot aantal verschillende factoren. Als het niet langer effectief is, gaat de cel achteruit.

Alle cellen van het lichaam hebben glutathion nodig en bevatten dit ook. De katalysator heeft echter een selectief effect op kankercellen, omdat deze is verpakt in polymere nanodeeltjes die zich specifiek in het tumorweefsel ophopen. Experimenten met kankercellen en met muizen met menselijke tumoren, die als ongeneeslijk werden beschouwd, bleken succesvol.

“Dit zijn bemoedigende resultaten die in verder onderzoek moeten worden bevestigd”, concludeert Johannes Karges. “Toch moet er nog veel onderzoek worden gedaan voordat het bij mensen kan worden gebruikt.”