Micropartikels vernieuwen kankerbehandeling met lichttherapie en chemo: minder bijwerkingen, betere resultaten
AmsterdamBelangrijke Doorbraak in Kankerbehandeling door MIT Onderzoekers
Onderzoekers van MIT hebben een cruciale vooruitgang geboekt in de behandeling van kanker door kleine deeltjes te ontwikkelen die in het lichaam kunnen worden geplaatst om twee soorten therapieën direct aan tumoren af te geven. Deze nieuwe methode combineert lichttherapie en chemotherapie, wat mogelijk minder bijwerkingen heeft dan de gebruikelijke kankerbehandelingen. Mensen met vergevorderde kanker, die vaak veel uitputtende behandelingssessies ondergaan, kunnen baat hebben bij deze technologie om snelgroeiende tumoren effectiever onder controle te houden.
Het nieuwe behandelingssysteem brengt kleine deeltjes direct in op de plekken van de tumor voor een effectieve werking.
Molybdeendisulfide-nanovellen worden ingezet vanwege hun effectiviteit in het omzetten van laserlicht naar warmte. Deze nanovellen worden gecombineerd met chemotherapieën, zoals doxorubicine of violaceïne. Een polymeer genaamd polycaprolacton vormt de matrix van de micropartikels, wat zorgt voor gecontroleerde afgifte.
Dit deeltjesysteem heeft twee functies en biedt diverse voordelen. Wanneer het geactiveerd wordt door een laser, doodt de hitte van molybdeendisulfide kankercellen en smelt het de omringende polymeer-deeltjes. Dit smelten zorgt voor een gerichte afgifte van chemotherapeutische middelen rechtstreeks in de tumor, waardoor de blootstelling van de rest van het lichaam vermindert en bijwerkingen minimaal zijn. Een machine-learningsysteem optimaliseert de laserinstellingen, zoals vermogen en duur, om de behandeling zo effectief mogelijk te maken.
Onderzoekers hebben een nieuw systeem getest op muizen met een ernstige vorm van borstkanker. De behandeling bestond uit drie lasersessies, met elk drie dagen ertussen. Deze methode verwijderde met succes de tumoren bij de meeste muizen. Muizen die deze gecombineerde behandeling ondergingen, leefden langer dan diegenen die slechts één type behandeling kregen.
Dit onderzoek kan aanzienlijke gevolgen hebben buiten de eerste experimenten. Als het goed presteert bij meer dieren en mensen, kan het de behandeling van vaste en verspreidende tumoren revolutioneren. Deze methode kan worden toegepast met verschillende kankermedicijnen en tumortypen, wat het een waardevolle optie maakt voor kankerbehandeling.
AI zorgt voor aanzienlijke verbeteringen in de optimalisatie van behandelingen. Door gebruik te maken van data, helpt het om behandelplannen te ontwikkelen die specifiek zijn voor elke patiënt, waardoor ze meer gepersonaliseerd en effectief zijn. Het gebruik van het reeds door de FDA goedgekeurde polycaprolacton kan de overgang van testen naar praktische toepassingen van deze behandelingen versnellen.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1021/acsnano.4c07843en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
Maria Kanelli, Neelkanth M. Bardhan, Morteza Sarmadi, Behnaz Eshaghi, Shahad K. Alsaiari, William T. Rothwell, Apurva Pardeshi, Dhruv Varshney, Dominique C. De Fiesta, Howard Mak, Virginia Spanoudaki, Nicole Henning, Ashutosh Kumar, Jooli Han, Angela M. Belcher, Robert Langer, Ana Jaklenec. A Machine Learning-Optimized System for Pulsatile, Photo- and Chemotherapeutic Treatment Using Near-Infrared Responsive MoS2-Based Microparticles in a Breast Cancer Model. ACS Nano, 2024; DOI: 10.1021/acsnano.4c07843Deel dit artikel