Vetbolletje als medicijnkoerier kán werken, zeggen Philips en TUE

11 februari 2011

Philips en de TU Eindhoven hebben een belangrijke stap gezet in de ontwikkeling van hun methode om kankermedicijnen zeer lokaal af te leveren via vetbolletjes, die met behulp van ultrageluid worden gesmolten. Onderzoekers melden in een preklinische studie voor het eerst dat dat werkt en bovendien dat de dosis nauwkeurig te volgen is via MRI. Dat opent de weg naar het ontwikkelen van therapieën met de methode, een proces dat nog makkelijk een decennium kan duren.

Het lokaal activeren van geneesmiddelen heeft een grote potentie om de effectiviteit te vergroten, met name bij kankermedicijnen. Nu worden doseringen afgestemd op wat acceptabel is voor de bijwerkingen. Zou het medicijn echter alleen actief zijn op de plaats waar het moet werken, dan blijft de rest van het lichaam buiten schot. Dat zwaard snijdt aan twee kanten: de patiënt heeft minder last en schade van bijwerkingen, en dosering kan lokaal aanzienlijk worden opgeschroefd.

Een combinatie van verwarming met ultrageluid, medicijnen verpakt in vetbolletjes en een MRI-scanner kan chemotherapie veel effectiever maken, denken Philips en de TUE. De bolletjes vallen uit elkaar bij hogere temperatuur, waardoor het medicijn alleen vrijkomt waar het nodig is. En door ook een MRI-contrastmiddel in de bolletjes te stoppen, krijgt de arts direct inzicht in de concentratie van het geneesmiddel.

Philips sleutelt al enkele jaren aan een manier om dit mogelijk te maken. De aanpak bestaat uit een aantal componenten. Ten eerste is dat een high intensity focused ultrasound-apparaat (Hifu). ‘Dat is een ultrageluidmachine met 256 transducers op een schotel van zo’n 25 centimeter, die focussen op een enkel punt dat daardoor opwarmt’, vertelt Holger Grüll van Philips Research en deeltijdhoogleraar aan de TUE. ‘Dat wordt nu net ingezet tegen vleesbomen. Je verhit het weefsel kort tot zestig à zeventig graden, zodat eiwitten denatureren.’

Daarmee is een gerichte lokale aanpak mogelijk, maar de technologie is niet afdoende voor agressieve tumoren. Het is lastig te bepalen waar de grens van de tumor precies zit en tot waar het weefsel verhit moet worden. ‘Vleesbomen zijn goedaardig, daar maakt het niet uit als er nog wat van overblijft. Maar bij kwaadaardige kankers moet je heel het weefsel aanpakken’, zegt Grüll.

Daarom is er nog een ander component nodig. Dat wordt gevormd door medicijnen opgesloten in bolletjes met een vetmembraantje, vergelijkbaar met celmembranen. Door de vetcomponenten te variëren, kan de temperatuur ingesteld worden waar de membraantjes uit elkaar vallen. De Eindhovenaren stelden hun bolletjes zo in dat ze stabiel zijn bij lichaamstemperatuur, maar bij 42 graden smelten. Door de bolletjes in de bloedbaan te spuiten, verspreiden ze zich door het lichaam, inclusief de tumor. Als die met Hifu een beetje wordt opgewarmd, komen de medicijnen daar vervolgens vrij.

Om te bepalen waar de Hifu zich op moet richten, is nog een derde component nodig. De hele behandeling wordt uitgevoerd in een MRI-scanner. ‘In eerste instantie maken we een MR-plaatje om de tumor te lokaliseren. Het ultrageluidfocuspunt circuleert daar vervolgens doorheen. Met MR kun je ook de temperatuur van het weefsel meten en de Hifu daarmee aansturen’, legt Grüll uit. Een belangrijke troef is dat ook de concentratie van het geneesmiddel via MR kan worden gevolgd. Daarvoor stopten de Eindhovenaren naast het medicijn ook een MRI-contrastmiddel in de vetbolletjes. Omdat die twee tegelijkertijd vrij komen, is het contrast een maat voor de concentratie van het geneesmiddel. ‘Dat is helemaal nieuw. De radioloog kan nu aan de hand van MRI zien of de gewenste dosis al bereikt is’, vertelt Grüll. ‘Het kan ook zijn dat het medicijn niet goed doordringt in de tumor omdat daar geen bloedvaten zitten. Dat zie je dan ook meteen, en dan kun je anders gaan behandelen.’

De methode moet niet worden verward met vergelijkbaar werk met luchtbelletjes in de bloedbaan. Dat wordt vooral ingezet als contrastmiddel bij ultrageluidscanners. Bovendien kunnen ze worden kapotgetrild met ultrageluid. Als ze imploderen of exploderen, kunnen ze de celmembranen een beetje lekprikken, waardoor medicijnen makkelijker de cel in kunnen. ‘Maar in luchtbelletjes kun je geen medicijnen verpakken’, weet Grüll. ‘Er zijn wel ideeën over om de twee methoden samen in te zetten. Maar dat is nog erg exploratief onderzoek.’

Voor het smelten van de vetbolletjes wordt Hifu op een andere manier ingezet dan gebruikelijk. In plaats van korte tijd veel, moet de scanner het weefsel een half uur lang een beetje verwarmen - alhoewel het best mogelijk is dat ook verhitting wordt ingezet tijdens een behandeling. Toch liggen er geen grote technische uitdagingen aan de apparatuurkant, zegt Grüll. Op het moment worden er Hifu-systemen al geleverd voor integratie een MRI-scanner.

Dat ligt heel anders voor de ontwikkeling van therapieën. De onderzoekers hebben de effectiviteit van het afleveren nu aangetoond met een veelvoorkomend kankermedicijn in ratten. Dat zegt nog niet alles over de effectiviteit van de behandeling. Sowieso moet van elk medicijn in deze context ook worden vastgesteld of het effectief en veilig is, ook als het om bestaande geneesmiddelen gaat. Dat is een proces dat jaren in beslag neemt. ‘Op het moment dat je het in een vetbolletje stopt, begin je weer bij nul’, zegt Grüll.

Pieter Edelman

Terug naar overzicht