Onderzoekers hebben een nieuwe techniek ontwikkeld waarmee de verspreiding en werking van chemotherapiemiddelen binnen kankercellen zichtbaar kan worden gemaakt. Door het toevoegen van een zogenoemde metaalcarbonylgroep aan het veelgebruikte middel doxorubicine, kunnen wetenschappers het medicijn nu volgen met infraroodmicroscopie.
De studie, uitgevoerd door onderzoekers van het Cancer Center at Illinois en Eli Lilly and Company, biedt een belangrijke stap richting gepersonaliseerde kankerbehandeling. De aangepaste vorm van het middel, DOX-IR, zendt een duidelijk infraroodsignaal uit, waardoor het medicijn in real time gevolgd kan worden terwijl het zich door tumorcellen beweegt. “Normaal overlapt het chemische signaal van doxorubicine met dat van de cel,” legt onderzoeker Craig Richard uit. “Dankzij het metaalcarbonyl-label kunnen we het medicijn nu duidelijk onderscheiden.”
Nauwkeurige meting per cel
De onderzoekers ontdekten dat DOX-IR zich na verloop van tijd ophoopt in kankercellen en dat de concentratie nauwkeurig per cel kan worden gemeten. Dat inzicht helpt bepalen hoe effectief een behandeling is en of bepaalde cellen resistent zijn tegen therapie. De techniek maakt het ook mogelijk om te analyseren of medicijnen gelijkmatig worden verdeeld in compacte tumoren — een grote uitdaging in de oncologie.
Volgens Richard heeft de methode niet alleen diagnostische, maar ook therapeutische potentie. Metaalcarbonylgroepen kunnen onder specifieke omstandigheden koolmonoxide vrijgeven, wat zelf een rol kan spelen in de behandeling van ziekten, waaronder kanker. Het onderzoek is onlangs gepubliceerd in Analytical Chemistry.
Uitdagingen
Toch brengt de techniek nog uitdagingen met zich mee. Het toevoegen van het infraroodlabel verandert deels het gedrag van het medicijn in de cel. De onderzoekers werken aan slimme koppelingen die onder bepaalde omstandigheden loslaten, zodat de oorspronkelijke werking van doxorubicine behouden blijft terwijl het label traceerbaar blijft.
De inzet van infraroodspectroscopie opent nieuwe mogelijkheden om de werking van medicijnen binnen cellen te visualiseren. Daarmee biedt het onderzoek een blauwdruk voor de ontwikkeling van nieuwe, op maat gemaakte kankertherapieën waarbij effectiviteit en veiligheid beter in balans zijn.
Werking chemotherapie voorspellen
Twee jaar geleden ontdekten onderzoekers van het Nederlands Kanker Instituut dat met een eenvoudige DNA-test kan worden voorspeld welke patiënten met uitgezaaide darmkanker geen baat hebben bij de chemotherapie FTD/TPI, die normaal wordt ingezet om het leven te verlengen. In hun studie toonden zij aan dat patiënten met een KRAS G12-mutatie niet reageren op de behandeling en dus onnodig bijwerkingen ervaren.
De studie, uitgevoerd in samenwerking met het Imperial College London en het Institute of Cancer Research, analyseerde data van 800 patiënten. Daarbij bleek dat ongeveer een kwart van de patiënten deze mutatie heeft en even lang leeft met een placebo als met FTD/TPI.
