Nanobuisjes tegen tumoren

Plaatselijke opwarming wordt kankercellen fataal

   Dit type muizen werd voor de proeven gebruikt. Dieren die nanobuisjes en een laserbehandeling kregen, waren het beste af. Foto Armin Kübelbeck, met dank aan Dr. Walter Mier (Universiteit van Heidelberg)
Zoom
  Dit type muizen werd voor de proeven gebruikt. Dieren die nanobuisjes en een laserbehandeling kregen, waren het beste af. Foto Armin Kübelbeck, met dank aan Dr. Walter Mier (Universiteit van Heidelberg)

Ze kunnen kankerverwekkend zijn. Maar minuscule koolstofbuisjes zijn ook inzetbaar voor het tegenovergestelde, bewijzen Amerikaanse onderzoekers. De buisjes werken als antennes die straling omzetten in warmte. Daarmee zijn tumoren weg te branden.

Als je een gloeilamp in een magnetron stopt, gaat die lichtgeven. De gloeidraad werkt als een antenne, die microgolven opvangt en ze omzet in warmte. Een soortgelijk effect gebruikt de groep van kankerbiologe Suzy Torti aan de Wake Forest University in Winston Salem (VS). Maar dan met piepkleine antennes, in de kankergezwellen van levende muizen.

Met succes, schrijven ze in Proceedings of the National Academy of Sciences van deze week. De onderzoekers injecteerden koolstofnanobuisjes in de (expres gekweekte) tumoren van muizen. Een etmaal later, toen de buisjes de gelegenheid hadden gehad zich over de hele tumor te verspreiden, zetten ze er een laser op, die 30 seconden lang straling uitzond van 1064 nanometer, nabij- infrarode straling. Straling van die golflengte gaat relatief gemakkelijk door weefsel heen, maar wordt geabsorbeerd door de buisjes.

Hete tumoren
Waar dat gebeurt, wordt het weefsel warm. In de tumoren werd het ruim vijftig graden, genoeg om de cellen te doden. En dat was te merken aan de levensduur van de muizen. Zonder behandeling, zonder buisjes of zonder laser dreigden die na een paar weken te bezwijken aan hun al maar doorgroeiende kankergezwel.

Met de combinatie van voldoende ingespoten nanobuisjes en de laser kromp de tumor en hield het restant zich in ieder geval een maand lang koest. Muizen die vervolgens ongemoeid werden gelaten, leefden nog minimaal een half jaar door.

De andere diertjes kregen die kans niet, omdat de onderzoekers graag wilden weten of de nanobuisjes elders in het lichaam schade hadden aangericht. Geen vreemd idee, want vorig jaar waarschuwden Britse onderzoekers voor het gevaar van lange koolstofnanobuisjes. Die gedragen zich net zo als asbest en kunnen dezelfde ongeneeslijke vorm van kanker veroorzaken, toonden zij aan. 

Tijdelijke irritatie
De groep van Torti zag, behalve wat tijdelijke irritatie op de plaats van inspuiting, geen nadelige effecten van de buisjes, die overigens veel korter waren dan die van de Britse onderzoekers. Dit wil natuurlijk niet zeggen dat de behandeling meteen bij mensen kan worden ingezet, maar dat kan nog komen.

Het lijkt in ieder geval een elegantere methode dan een aanpak die nu wel eens gebruikt wordt om tumoren te doden. Daarbij wordt een dikke naald in het gezwel gestoken, met in de punt een warmtebron. Vergeleken daarmee zorgt de truc met nanobuisjes voor een gelijkmatiger verhitting . Bovendien verkleint hij de kans dat kankercellen per ongeluk op de naald meeliften naar weefsel verderop, waar dan een nieuwe tumor ontstaat.

Ken Donaldson, een van de onderzoekers die vorig jaar aantoonden dat bepaalde typen koolstofnanobuisjes net zo kankerverwekkend zijn als asbest, vindt het ook een veelbelovende aanpak. De gebruikte buisjes zijn veel korter dan de gevaarlijke variant, dus een asbest-achtig gevaar gaat er niet van uit, zegt hij.
 
“Je zou eventueel bezorgd kunnen zijn over de mogelijkheid dat ze door het lichaam gaan zwerven, en dan misschien schade aanrichten in de hersenen. Maar dat risico lijkt niet groot, en als je er een tumor mee kunt uitschakelen, denk ik dat dat zwaarder weegt.”

Ideaal is de nieuwe methode niet. Al is het maar omdat de gebruikte straling niet dieper dan een paar centimeter in levend weefsel doordringt. Dat is prima voor het behandelen van muizen, maar bij veel menselijke kankerpatiënten is het niet eens genoeg om door hun onderhuidse vetlaag heen te komen.
 
Elmar Veerman
 
Andrew Burke e.a.: ‘Long-term survival following a single treatment of kidney tumors with multiwalled carbon nanotubes and near-infrared radiation’, PNAS Early Edition, 21 juli 2009