Voor veel mensen is de diagnose van een kwaadaardige hersentumor gelijk aan een doodvonnis. Zelfs na een operatie en de daaropvolgende behandeling met chemotherapie en bestraling, keert de kanker bij de meeste patiënten terug. Slechts tien procent van de patiënten leeft na de ingreep nog vijf jaar of langer. Bij experimenten met kankercellen zijn onderzoekteams in Oostenrijk en Zweden er nu in geslaagd om met behulp van een ionenpomp gericht chemo toe te dienen. Dit moeten leiden tot betere resultaten en minder ernstige bijwerkingen van de therapie.
“Dit is de eerste keer dat een ionenpomp is getest als een mogelijke methode om kwaadaardige hersentumoren te behandelen,” legt natuurkundige Daniel Simon van het Laboratorium voor Organische Elektronica aan de Linköping Universiteit in Zweden uit. “De eerste resultaten zijn veelbelovend. Het zal echter waarschijnlijk nog vijf tot tien jaar duren voordat we deze nieuwe technologie kunnen gebruiken bij de behandeling van hersentumoren.”
Agressieve kanker
Wetenschappers van de afdelingen biofysica en neurochirurgie van de Medische Universiteit van Graz gebruikten voor dit doel cellen van glioblastoma’s. Dat is de meest voorkomende en agressieve vorm van kanker die zich in de hersenen kan ontwikkelen. Deze leidt over het algemeen tot de kortste levensverwachting voor de getroffen personen. De reden hiervoor is dat zelfs na de operatieve verwijdering van de hersentumor vaak kleine stukjes van de tumor achterblijven die tussen de hersencellen zijn ingebed.
Bij geen enkele operatie, hoe nauwkeurig ook, kunnen deze cellen worden verwijderd zonder het omliggende gezonde hersenweefsel te beschadigen. Daarom wordt geprobeerd ze zoveel mogelijk te doden met bestraling en chemotherapie. Dit kan op zijn minst het terugkomen van de tumor vertragen. Deze chemotherapeutische middelen hebben echter een groot nadeel.
Barrière
De medicatie wordt gewoonlijk intraveneus of in tabletvorm toegediend. Het middel moet eerst de hele bloedbaan doorlopen voordathet de hersenen bereikt. Dat gaat soms met ernstige bijwerkingen. Daarbij moet het ook de zogenoemde bloed-hersenbarrière passeren. Deze barrière voorkomt dat talloze stoffen uit het bloed de hersenen bereiken. Om deze reden bereiken zeer weinig geneesmiddelen die doeltreffend zouden kunnen zijn tegen deze tumoren, ook werkelijk hun bestemming.
Onderzoekers van de Medische Universiteit van Graz en de Universiteit van Linköping hebben nu een doeltreffender methode ontwikkeld. Zij brengen gemcitabine, een uiterst werkzaam chemotherapeutisch middel, met behulp van een geïmplanteerde ionenpomp rechtstreeks naar de tumor in de hersenen en omzeilen daarbij ook de bloed-hersenbarrière.
Neuronen
“De behandeling van glioblastoma die momenteel in ziekenhuizen wordt gebruikt, beschadigt in gelijke mate kankercellen en zenuwcellen”, zegt Linda Waldherr, universitair assistent-professor aan de Medische Universiteit van Graz. “Met de gemcitabine-ionenpomp bestrijden we echter alleen de kankercellen. De neuronen worden hierbij niet beschadigd. Bovendien tonen onze experimenten met gekweekte glioblastoomcellen aan dat meer kankercellen worden gedood met de ionenpomp dan met manuele behandeling,” zegt Waldherr, die de studie samen met onderzoekers van de Linköping University uitvoerde.
De ionenpomp verbruikt zeer weinig stroom. Daardoor worden neuronen er niet door geactiveerd. Dit voorkomt ook ongewenste zenuwsignalen. Een ander pluspunt is dat de lage stroomsterkte en spanning betekent dat er geen grote voedingen of batterijen nodig zijn. “De druk in de hersenen is extreem gevoelig. Als je een ionenpomp gebruikt om het geneesmiddel te transporteren, zal de intracraniële druk niet worden beïnvloed,” verklaart Rainer Schindl, biofysicus aan de Medische Universiteit van Graz en co-auteur van de studie.
“Bovendien wordt de dosering elektrisch geregeld. Op die manier verloopt de toediening van de chemo uiterst nauwkeurig. De volgende stap zal zijn om de ionenpomp te gebruiken om verschillende soorten chemo te evalueren die voorheen te sterke bijwerkingen hadden of de bloed-hersenbarrière niet konden passeren.”
Foto: Ionenpompen (doorzichtige plastic buisjes) worden geïnstalleerd op schalen waarin gevasculariseerde hersentumoren worden gekweekt. Deze pompen transporteren de werkzame stof naar de cellen via een elektrische aansturing. © Linda Waldherr
Ook interessant: AI kan al beter borstkanker ontdekken dan de specialist
