Het onderzoeksteam van de Universiteit van Tel Aviv achter de nieuwe studie. Foto via Universiteit van Tel Aviv
Een combinatie van laagfrequente echografie en geïnjecteerde nanobellen zou kunnen werken om kwaadaardige tumoren op een niet-invasieve manier te verwijderen, zoals waargenomen in diermodellen.
Een nieuwe technologie die is ontwikkeld aan de Universiteit van Tel Aviv maakt het mogelijk om kankertumoren gericht te vernietigen, door een combinatie van ultrageluid en het injecteren van nanobellen in de bloedbaan. Volgens het onderzoeksteam maakt deze nieuwste technologie, in tegenstelling tot invasieve behandelmethoden of het injecteren van microbellen in de tumor zelf, de vernietiging van de tumor op een niet-invasieve manier mogelijk.
De studie werd uitgevoerd onder leiding van promovendus Mike Bismuth van het lab van Dr. Tali Ilovitsh van de afdeling Biomedische Technologie van de Universiteit van Tel Aviv, in samenwerking met Dr. Dov Hershkovitz van de afdeling Pathologie. prof. Agata Exner van Case Western Reserve University in Cleveland nam ook deel aan het onderzoek. De studie is gepubliceerd in het tijdschrift Nanoscale.
Dr. Tali Ilovitsh: “Onze nieuwe technologie maakt het mogelijk om op een relatief eenvoudige manier nanobellen in de bloedbaan te injecteren, die zich vervolgens verzamelen in het gebied van het kankergezwel. Daarna exploderen we met een laagfrequente echografie de nanobellen, en daarmee de tumor.”
De onderzoekers leggen uit dat vandaag de dag de gangbare methode van kankerbehandeling bestaat uit chirurgische verwijdering van de tumor, in combinatie met complementaire behandelingen zoals chemotherapie en immunotherapie. Therapeutische echografie om het kankergezwel te vernietigen is een niet-invasief alternatief voor chirurgie.
Deze methode heeft zowel voor- als nadelen. Enerzijds maakt het lokale en gerichte behandeling mogelijk; Het gebruik van ultrageluid met hoge intensiteit kan thermische of mechanische effecten produceren door krachtige akoestische energie aan een brandpunt te leveren met een hoge ruimtelijk-temporele precisie. Deze methode is gebruikt om solide tumoren diep in het lichaam effectief te behandelen. Bovendien maakt het het mogelijk patiënten te behandelen die ongeschikt zijn voor een tumorresectie. Het nadeel is echter dat de hitte en hoge intensiteit van de ultrasone golven de weefsels nabij de tumor kunnen beschadigen.
In de huidige studie heeft dr. Ilovitsh en haar team probeerden dit probleem op te lossen. In het experiment, waarbij gebruik werd gemaakt van een diermodel, konden de onderzoekers de tumor vernietigen door nanobellen in de bloedbaan te injecteren (in tegenstelling tot wat tot nu toe het geval was, namelijk het lokaal injecteren van microbellen in de tumor zelf), in combinatie met laagfrequente ultrasone golven, met minimale off-target effecten.
Dr. Ilovitsh: "De combinatie van nanobubbels en laagfrequente ultrasone golven zorgt voor een meer specifieke gerichtheid op het gebied van de tumor en vermindert de off-target toxiciteit. Het toepassen van de lage frequentie op de nanobellen veroorzaakt hun extreme zwelling en explosie, zelfs bij lage druk. Dit maakt het mogelijk om de mechanische vernietiging van de tumoren uit te voeren bij lagedrukdrempels. Onze methode heeft de voordelen van echografie, in die zin dat het veilig, kosteneffectief en klinisch beschikbaar is, en bovendien vergemakkelijkt het gebruik van nanobellen het richten op tumoren omdat ze kunnen worden waargenomen met behulp van echografie."
Dr. Ilovitsh voegt eraan toe dat het gebruik van laagfrequente echografie ook de penetratiediepte vergroot, vervorming en verzwakking minimaliseert en het brandpunt vergroot. "Dit kan helpen bij de behandeling van tumoren die zich diep in het lichaam bevinden, en daarnaast de behandeling van grotere tumorvolumes vergemakkelijken. Het experiment is uitgevoerd in een muizenmodel met borstkankertumor, maar het is waarschijnlijk dat de behandeling ook effectief zal zijn bij andere typen tumoren, en in de toekomst ook bij mensen.
Keren Primor Cohen, CEO van Ramot: "Ramot - Tel Aviv University Tech Transfer Company, heeft verschillende patenten aangevraagd om deze technologie en de toepassing ervan te beschermen. We geloven in het commerciële potentieel van deze baanbrekende technologie in de behandeling van kanker en we staan in contact met verschillende toonaangevende bedrijven in Israël en in het buitenland om deze te promoten."
