Sonodynamische immunotherapie blijkt effectief bij de behandeling van alvleesklierkanker

Echografie is een veelbelovende techniek voor de behandeling van kanker. In tegenstelling tot laserlicht, dat wordt gebruikt bij fotodynamische kankertherapie, kunnen ultrasone golven tot diep in het weefsel doordringen – tot wel 12 cm – om diepe tumoren te behandelen zonder gezonde cellen te beschadigen. Een team van onderzoekers rapporteert in het tijdschrift Angewandte Chemie International Edition hebben nu een sonodynamische kankerimmunotherapie ontwikkeld op basis van halfgeleidende polymere nanodeeltjes die zijn verbonden met immunomodulatoren die kunnen worden geactiveerd door ultrageluid.

Het principe achter kankerimmunotherapie is het gebruiken of stimuleren van de afweermechanismen van ons eigen lichaam in de strijd tegen kanker. Dit vereist echter dat de eigen afweer van de tumorcellen tegen de T-cellen van ons immuunsysteem wordt overwonnen. Hoewel dit kan worden bereikt met behulp van speciale immunotherapeutische medicijnen, moet hun werking beperkt blijven tot de kankercellen zelf om een ​​overmatige en schadelijke reactie van het hele immuunsysteem te voorkomen.

Bij fotodynamische therapie worden activeerbare nanomedicijnen naar kankercellen getransporteerd op nanodragers die zich ophopen in de cellen en vervolgens worden vrijgegeven door een reactie die wordt geïnduceerd door laserlicht. Laserlicht kan echter niet de diepere delen van het menselijk lichaam bereiken, wat betekent dat fotodynamische therapie alleen nuttig is voor organen die zich dicht bij het oppervlak bevinden en geen oplossing biedt voor diepe, moeilijk te behandelen kankers zoals alvleesklierkanker.

Daarentegen kunnen ultrasone golven doordringen in diep gelegen weefsels met minder bijwerkingen. Hier hebben Kanyi Pu en een team van onderzoekers van Nanyang Technological University in Singapore en Donghua University in China voor het eerst echografie gebruikt voor een effectieve sonodynamische behandeling van orthotope alvleesklierkanker in een muismodel.

Om het sonodynamische immunomodulatie moleculaire systeem te maken, bereidde het team nanodeeltjes van een specifiek halfgeleidend polymeer dat reageert op ultrageluid. Geactiveerd door ultrasone golven, bracht het zijn energie over op moleculaire zuurstof, waaruit singlet-zuurstof (een soort reactieve zuurstofsoort) in de cellen werd gevormd om immunogene celdood te induceren en kankercellen te doden. Bovendien droeg het polymeer – of “halfgeleidende pro-nanomodulator” – twee specifieke immunomodulatoren in de cellen, die werden vrijgegeven door singlet-zuurstof-geïnduceerde bindingsbreuk na ultrasone activering.

De sonodynamische behandeling was uitzonderlijk effectief in muismodellen, waarbij volledig herstel werd bereikt voor muizen geïmplanteerd met orthotope pancreastumoren. Na injectie in de bloedbaan gebruikte het team beeldvormende methoden om de accumulatie van de nanomodulatoren in tumorweefsel te observeren. Behandeling met ultrageluid activeerde vervolgens de medicijnen en de tumoren braken binnen een paar dagen af.

In ander, gezond weefsel waren de niet geactiveerde nanomodulatoren onschadelijk. “Er werden echter immuungerelateerde bijwerkingen waargenomen in de lever na de injectie van de gratis medicijnen”, zegt Pu, erkennend dat de ontwikkeling van de prodrug zich nog maar in een vroeg stadium bevindt. Het team benadrukt dat deze sonodynamische methode kan worden gebruikt om veel diepere delen van het lichaam te bereiken dan fotodynamische therapie, waardoor de potentiële toepassingen van immunotherapieën die worden geactiveerd op tumorlocaties enorm worden uitgebreid.