Een nieuw superwapen in de strijd tegen kanker

Kanker is een heel slimme, flexibele ziekte. Om haar te verslaan, zegt medisch onderzoeker en docent Paula Hammond, hebben we een nieuwe en krachtige aanpak nodig. Met haar collega's aan het MIT prepareerde Hammond nanodeeltjes van één honderdste van de grootte van een mensenhaar om de meest agressieve, resistente kankers te behandelen. Leer meer over dit moleculaire superwapen en vergezel Hammond in haar zoektocht naar een geneesmiddel voor een ziekte die ons allemaal aangaat.

Kanker raakt ons allemaal --

vooral de soorten
die altijd terug blijven komen,

de zeer invasieve en resistente soorten

die elke medische behandeling tarten,

zelfs als we er onze beste
geneesmiddelen op loslaten.

Manipulatie op moleculair niveau,

op de kleinste schalen,

kan opwindende nieuwe manieren bieden

om de meest agressieve vormen
van kanker te bestrijden.

Kanker is een heel slimme ziekte.

Sommige vormen van kanker
kunnen we gelukkig vrij goed de baas

met bekende en goed geteste
medicijnen en chirurgie.

Maar sommige vormen van kanker

reageren niet op deze benaderingen;

de tumor overleeft of komt terug,

zelfs na een bombardement
van geneesmiddelen.

Je kunt deze zeer agressieve
vormen van kanker zien

als superschurken in een stripboek.

Ze zijn slim, flexibel

en weten heel goed in leven te blijven.

En, zoals de meeste
superschurken dezer dagen,

komen hun superkrachten
van een genetische mutatie.

De gewijzigde genen in deze tumorcellen

kunnen nieuwe en onvermoede vormen
van overleving inschakelen en coderen,

waardoor de kankercel zelfs onze beste
chemotherapiebehandelingen overleeft.

In een bepaald geval stelt een gen
de cel in staat een geneesmiddel,

wanneer het de cel nadert,

weg te duwen,

voordat het enig effect heeft.

Stel je voor -- de cel spuugt
in feite het geneesmiddel uit.

Dit is slechts één voorbeeld
van de vele genetische trucs

in de gereedschapskist
van onze superschurk, kanker.

Allemaal door gemuteerde genen.

We hebben dus een superschurk
met ongelooflijke superkrachten.

Dus hebben we een nieuwe
en krachtige aanpak nodig.

Wel, we kunnen een gen uitschakelen.

De sleutel is een set moleculen
die bekend staat als siRNA.

siRNA zijn korte sequenties
van genetische code

die een cel leren hoe ze
een bepaald gen kunnen blokkeren.

Elk siRNA-molecuul kan
een specifiek gen in de cel uitschakelen.

Al vele jaren sinds zijn ontdekking

zijn wetenschappers zeer enthousiast

over de mogelijke toepassing
van deze genblokkers in de geneeskunde.

Maar er is een probleem.

siRNA werkt goed in de cel.

Maar als het wordt blootgesteld

aan de enzymen in ons bloed
en onze weefsels,

degradeert het in enkele seconden.

Het moet worden verpakt en beschermd
voor zijn reis door het lichaam

op weg naar het uiteindelijke
doel in de kankercel.

Hier is onze strategie.

Eerst dienen we de kankercel
de genblokker siRNA toe,

we schakelen die overlevingsgenen uit,

en dan vallen we aan
met een chemobehandeling.

Maar hoe doen we dat?

Met behulp van moleculaire technieken

kunnen we een superwapen ontwerpen

dat via de bloedbaan kan reizen.

Het moet klein genoeg zijn
om door de bloedbaan te kunnen,

klein genoeg om het tumorweefsel
binnen te dringen

en ook nog eens klein genoeg
om door de kankercel te worden opgenomen.

Daarvoor moet het ongeveer een honderdste
van de dikte van een mensenhaar zijn.

Hoe kunnen we nu deze nanodeeltjes bouwen?

We beginnen eerst met de kern ervan.

Dat is een kleine capsule
met het chemogeneesmiddel.

Dat is het gif dat de tumorcel gaat doden.

Rond deze kern wikkelen we een zeer dunne,

nanometer-dunne deken van siRNA.

Dat is onze genblokker.

Omdat siRNA sterk negatief geladen is,

kunnen we het beschermen

met een mooie, beschermende laag
van positief geladen polymeer.

De twee tegengesteld geladen
moleculen plakken aan elkaar

door ladingsaantrekking.

Dat geeft ons een beschermlaag

die voorkomt dat het siRNA
degradeert in de bloedbaan.

We zijn bijna rond.

(Gelach)

Maar we moeten nog nadenken
over een groot obstakel.

In feite het grootste
obstakel van allemaal.

Hoe kunnen we dit superwapen inzetten?

Ik bedoel dat elk goed wapen
moet worden gericht,

we moeten dit superwapen richten
op de kwaadaardige doelcellen in de tumor.

Maar onze lichamen hebben
een natuurlijk afweersysteem:

cellen in de bloedbaan

die dingen opsporen
die er niet thuishoren,

zodat ze die kunnen
vernietigen of elimineren.

En raad eens? Onze nanodeeltjes
worden beschouwd als vreemd.

We moeten onze nanodeeltjes voorbij
het tumorafweersysteem zien te krijgen.

We moeten ze voorbij
dat mechanisme krijgen

dat indringers uitschakelt,

door ze te vermommen.

Dus, voegen we nog een negatief geladen
laag toe aan deze nanodeeltjes.

Om twee redenen.

Ten eerste bestaat deze buitenlaag
uit een van de natuurlijk opgeladen,

zeer gehydrateerde polysacchariden
die zich in ons lichaam bevinden.

Het creëert een wolk van watermoleculen
rondom het nanodeeltje

dat het onzichtbaar maakt.

Deze onzichtbaarheidsmantel
staat de nanodeeltjes toe

om via de bloedbaan

lang en ver genoeg te reizen
om de tumor te bereiken,

zonder dat het lichaam ze elimineert.

Ten tweede bevat deze laag moleculen

die zich specifiek
aan onze tumorcel binden.

Eenmaal gebonden,
neemt de kankercel het nanodeeltje op

en dan hebben we
nanodeeltjes in de kankercel,

klaar voor hun taak.

Ziezo! Ik voel hetzelfde.
Laten we gaan!

(Applaus)

Het siRNA wordt eerst ingezet.

Het werkt urenlang,

genoeg tijd om die overlevingsgenen
te stoppen en te blokkeren.

We hebben nu die genetische
superkrachten uitgeschakeld.

Wat overblijft is een kankercel
zonder speciale verdediging.

Vervolgens komt het
chemotherapiegeneesmiddel uit de kern

en vernietigt de tumorcel
schoon en efficiënt.

Met voldoende genblokkers

kunnen we veel verschillende
soorten mutaties aanpakken,

wat de kans vergroot
om tumoren te vernietigen

zonder nog boosdoeners achter te laten.

Hoe werkt nu onze strategie?

We hebben deze nanodeeltjes
uitgetest bij dieren

met behulp van een zeer agressieve vorm
van triple-negatieve borstkanker.

Deze triple-negatieve
borstkanker heeft het gen

dat kankermedicijn uitspuugt,
zodra het geleverd wordt.

Meestal is doxorubicine
-- laten we het ‘dox’ noemen --

het eerstelijnsmedicijn voor borstkanker.

We hebben onze dieren eerst behandeld
met een dox-kern, dus alleen dox.

De tumor ging trager groeien,

maar hij groeide nog steeds snel,

in twee weken verdubbelde de omvang.

Vervolgens probeerden we
ons combinatiesuperwapen.

Een nanolaagdeeltje met siRNA
tegen de chemopomp,

met daarbij dox in de kern.

En kijk -- we zagen dat niet alleen
de tumoren stopten met groeien,

ze werden kleiner en in sommige
gevallen zelfs geëlimineerd.

De tumoren gingen daadwerkelijk achteruit.

(Applaus)

Het interessante aan deze aanpak is
dat hij kan worden gepersonaliseerd.

We kunnen veel verschillende lagen
van siRNA toevoegen

om verschillende mutaties
en tumorafweermechanismen aan te pakken.

Wij kunnen ook
verschillende geneesmiddelen

in de kern van het nanodeeltje steken.

Als artsen leren hoe patiënten te testen

en bepaalde genetische types
van tumoren te begrijpen,

kunnen ze ons helpen
bepalen welke patiënten

van deze strategie kunnen profiteren

en welke genblokkers we kunnen gebruiken.

Eierstokkanker raakt
een speciale snaar bij mij.

Het is een zeer agressieve kanker,

deels omdat hij pas laat ontdekt wordt,

wanneer hij al zeer geavanceerd is

en er een aantal genetische mutaties zijn.

Na de eerste kuur chemotherapie

komt deze kanker terug
bij 75 procent van de patiënten.

En meestal in een
geneesmiddel-resistente vorm.

Intense eierstokkanker

is een van de grootste
superschurken die er zijn.

En nu richten we ons superwapen

op zijn nederlaag.

Als onderzoeker

werk ik meestal niet met patiënten.

Maar onlangs ontmoette ik een moeder,

die eierstokkanker overleefde,
Mimi, en haar dochter, Paige.

Ik werd diep geïnspireerd
door het optimisme en de kracht

van zowel moeder als dochter.

En door hun verhaal
van moed en ondersteuning.

We spraken over
de verschillende technologieën

gericht op kanker.

En Mimi was in tranen

toen ze uitlegde hoe het leren
over deze inspanningen

haar hoop geeft
voor de toekomstige generaties,

met inbegrip van haar eigen dochter.

Dit raakte me echt.

Het gaat niet alleen over het doen
aan echt elegante wetenschap.

Het gaat ook over het veranderen
van het leven van mensen.

Het gaat over het begrijpen
van de kracht van de techniek

op de schaal van moleculen.

Ik weet dat als studenten zoals Paige
in hun carrière vorderen,

ze nieuwe wegen zullen vinden

voor de aanpak van een aantal
grote mondiale gezondheidsproblemen --

zoals eierstokkanker, neurologische
aandoeningen, infectieziekten --

net zoals chemische techniek
deuren voor mij heeft geopend

en een manier van werken heeft verschaft

op de kleinste schaal,
die van de moleculen,

om te genezen op de menselijke schaal.

Dank je.

(Applaus)