Wanneer lae dosisse kankermedisyne deurlopend naby kwaadaardige breingewasse toegedien word met behulp van sogenaamde iontroniese tegnologie, neem kankerselgroei drasties af.
Navorsers aan die Linköping Universiteit en die Mediese Universiteit van Graz het dit in eksperimente met voëlembrio's gedemonstreer. Die resultate is een stap nader aan nuwe soorte effektiewe behandelings vir ernstige kankervorme.
Kwaadaardige breingewasse kom dikwels voor ten spyte van chirurgie en na-behandeling met chemoterapie en bestraling. Dit is omdat kankerselle diep binne weefsel kan “wegkruip” en dan weer groei. Die doeltreffendste middels kan nie deur die sogenaamde bloedbreinversperring gaan nie – 'n stywe netwerk wat bloedvate in die brein omring wat verhoed dat baie stowwe in die bloed dit binnedring. Gevolglik is daar baie min beskikbare opsies vir die behandeling van aggressiewe breingewasse.
In 2021 het 'n navorsingsgroep van Linköping Universiteit en die Mediese Universiteit van Graz gedemonstreer hoe 'n iontroniese pomp gebruik kan word om plaaslik medisyne toe te dien en selgroei te inhibeer vir 'n besonder kwaadaardige en aggressiewe vorm van breinkanker - glioblastoom. Eksperimente is destyds op tumorselle in 'n petrischaal uitgevoer.
Bewese konsep
Nou het dieselfde navorsingsgroep die volgende stap geneem om hierdie tegnologie in kliniese kankerbehandeling te gebruik. Deur glioblastoomselle te laat groei met behulp van onontwikkelde voëlembrio's, kan nuwe behandelingsmetodes op lewende gewasse getoets word. Die navorsers het getoon dat die groei van kanker selle het afgeneem wanneer lae dosisse sterk middels (gemcitabien) deurlopend toegedien is met behulp van 'n iontroniese pomp direk langs die breingewas.
“Ons het voorheen gewys die konsep werk. Nou gebruik ons 'n model met 'n lewende gewas, en ons kan sien dat die pomp die dwelm baie effektief. So al is dit ’n vereenvoudigde model van ’n mens, kan ons met groter sekerheid sê dat dit werk,” sê Daniel Simon, professor in organiese elektronika aan die Universiteit van Linköping.
Die konsep agter 'n toekomstige behandeling vir glioblastoom behels die chirurgiese inplanting van 'n iontroniese toestel direk in die brein, naby die gewas. Hierdie benadering maak voorsiening vir die gebruik van lae dosisse kragtige middels terwyl die bloed-breinversperring omseil word. Presiese dosering, beide in terme van ligging en tydsberekening, is noodsaaklik vir effektiewe behandeling. Daarbenewens kan hierdie metode newe-effekte verminder aangesien die chemoterapie nie deur die hele liggaam hoef te sirkuleer nie.
Behandeling vir verskeie kankervorme
Behalwe vir breingewasse, hoop navorsers dat iontronika toegepas kan word op baie soorte moeilik behandelbare kankervorme.
“Dit word 'n baie aanhoudende behandeling waarvoor die gewas nie kan wegkruip nie. Al probeer die gewas en omliggende weefsel die middel verwyder, kan die materiale en beheerstelsels wat ons in iontronika gebruik deurlopend 'n plaaslik hoë konsentrasie medikasie aan die weefsel langs die gewas lewer,” verduidelik Theresia Arbring Sjöström, 'n navorser by die Laboratorium vir Organiese elektronika by Linköping Universiteit.
Die navorsers het die deurlopende geneesmiddelaflewering van die pomp vergelyk met eenmalige dosering, wat meer ooreenstem met hoe chemoterapie vandag aan pasiënte toegedien word. Hulle het waargeneem dat gewasgroei afgeneem het met die ioniese behandeling, maar nie met die daaglikse dosis benadering nie, al was laasgenoemde twee keer so sterk.
Meer navorsing vereis
Hierdie eksperimente is uitgevoer met behulp van voëlembrio's op 'n vroeë ontwikkelingstadium. Volgens Linda Waldherr, 'n navorser by die Mediese Universiteit van Graz en 'n gasnavorser by LiU, dien hierdie model as 'n goeie brug na groter diere-eksperimente:
“By voëlembrio’s funksioneer sekere biologiese sisteme soortgelyk aan dié in lewende diere, soos die vorming van bloedvate. Ons hoef egter nog nie enige toestelle chirurgies daarin in te plant nie. Dit wys dat die konsep werk, hoewel daar nog baie uitdagings is om aan te spreek,” sê sy.
Die navorsers glo dat menslike proewe binne die volgende vyf tot tien jaar haalbaar kan wees. Die volgende stappe behels die verdere ontwikkeling van materiaal om die chirurgiese inplanting van iontroniese pompe moontlik te maak. Daaropvolgende eksperimente sal ook op rotte en groter diere uitgevoer word om hierdie behandelingsmetode verder te evalueer.
Die studie is hoofsaaklik befonds deur die Oostenrykse Wetenskapfonds, die Europese Unie se Horizon Europa program, die Sweedse Stigting vir Strategiese Navorsing, die Knut en Alice Wallenberg-stigting en die Europese Navorsingsraad. Theresia Arbring Sjöström, Tobias Abrahamsson, Magnus Berggren en Daniel Simon is aandeelhouers in die maatskappy OBOE IPR AB wat die patente besit wat met die iontroniese tegnologie verband hou.
Artikel: Deurlopende iontroniese chemoterapie verminder breingewasgroei in embrioniese voël in vivo modelle, Verena Handl, Linda Waldherr, Theresia Arbring Sjöström, Tobias Abrahamsson, Maria Seitanidou, Sabine Erschen, Astrid Gorischek, Iwona Bernacka Wojcik, Helena Saarela, Tamara Tomin, Sophie Elisabeth Honeder, Joachim Distl, Waltraud Huber, Martin Asslaber, Ruth Birner-Grünberg , Ute Schäfer, Magnus Berggren, Rainer Schindl, Silke Patz, Daniel T. Simon, Nassim Ghaffari-Tabrizi-Wizsy; Tydskrif vir Beheerde Vrystelling; aanlyn gepubliseer 11 April 2024. DOI: 10.1016/j.jconrel.2024.03.044
Geskryf deur Anders Törneholm
