Het mooiste is natuurlijk als dat prachtige afweersysteem van ons kankercellen verdelgt, maar dat gebeurt soms (?) niet en dan moeten er andere wegen gezocht worden om kanker te bestrijden. Een veelbelovende tak is de zogeheten immuuntherapie waarbij afweercellen (weer) weerbaar worden gemaakt tegen kanker. Die benadering is niet zonder gevaren. Een andere manier is om een kunstmatig ‘afweersysteem’ te creëren met behulp van (liefst van buitenaf bestuurbare) micro’robotjes’ die , bijvoorbeeld, hun dodelijke lading bij de woekercellen afleveren. Het schijnt dat onderzoekers van het Amerikaanse Caltech-instituut daar enig succes mee geboekt te hebben.“Het microbolletjesidee is mooi omdat je die naar de plek kan sturen waar ze nodig zijn”, zegt medisch ingenieur Lihong Wang. “Dat kan medicijnafgifte zijn maar ook een operatie ter plekke.” Wang werkt bij dit onderzoek samen met, onder meer, Wei Gao aan tumoren in het spijsverteringskanaal.
De microrobotjes bestaan uit microbolletjes (dat robotjes is wat overtrokken) van magnesium bedekt met dunne laagjes goud en poly-p-xyleen (paryleen). Dat kunststoflaagje voorkomt dat de bolletjes worden ‘opgegeten’. Een rondje van het microbolletje is onbedekt. Daar reageert het magnesium met lichaamsvloeistoffen waardoor belletjes ontstaan. Die belletjes vormen de aandrijving.
Dat is natuurlijk leuk, maar niet meteen erg nuttig. Om de microbolletjes ook als medicijnbezorgers te laten fungeren moesten de onderzoekers wel het een en ander veranderen. Allereerst verpakten ze een medicijn tussen het bolletje en de kunststoflaag. Vervolgens werden ze om zich te beschermen tegen de ‘gruwelijke’ omstandigheden in onze maag, verpakt in paraffine. Om de microrobots bestuurbaar te maken gebruikten de onderzoekers een door Wang ontwikkelde techniek, die hij fotoakoestische computertomografie noemde (in Engelse afko PACT), waarbij infraroodpulsjes worden gebruikt.
Die van buiten het lichaam gegenereerde pulsjes dringen door weefsels heen en worden geabsorbeerd door de zuurstofvervoerende moleculen in het bloed (hemoglobine). Die worden daardoor in trilling gebracht. Die ultrageluidstrillingen worden opgevangen door sensoren die op de huid geplakt worden. Die gegevens worden gebruikt om ‘foto’s’ te maken van de inwendige structuur van het lichaam.
Kanker
Eerder had Wang al laten zien dat je met die PACT-methode borstkanker kan ontdekken of zelfs afzonderlijke kankercellen. Bij de combinatie met microrobotjes is die techniek ook bedoeld om een beeld te krijgen van het inwendige. Zo kunnen niet alleen kankergezwellen (-cellen) in het spijsverteringskanaal worden ontdekt, maar ook de microrobotjes. Als die eenmaal in de buurt van de tumor zijn, dan activeert een nabij-infraroodhoogvermogenlaser die microbolletjes. Daar die laserenergie verhitten de ‘robotjes’ zo sterk dat het omhullende paraffine smelt en de bolletjes (er zitten er meer in een paraffine omhulling) worden blootgesteld aan de omgeving.
Op dat moment wordt de ‘belletjesmotor’ actief en beginnen de bolletjes rond te zwerven. Dat doen ze in een toevallige richting en daarmee lijkt deze aanpak op een hagelschot. Lang niet alle bolletjes zullen hun doel bereiken maar genoeg, denken de onderzoekers. Als de bolletjes bij de tumor aankomen dan ontladen ze zich.
Gao: “Deze micromotortjes kunnen zich in de slijmlaag van de darmen indringen en daar een tijd blijven. Dat vergroot het effect. Omdat ze van magnesium zijn, zijn ze biocompatibel en afbreekbaar.” Proeven met muisjes toonden aan dat de bolletjes deden wat ze moesten doen, maar Wang en Goa zijn nog niet tevreden. Goa: “We toonden aan dat het werkt. De volgende stap is het therapeutisch resultaat vast te stellen.”
Wang is van plan de wisselwerking tussen PACT en de bolletjes te verbeteren. Met infrarood dring je niet ver door in het lichaam. Hij denkt dat dat beter kan.
Bron: EurekAlert