Dertien van de eerste 15 prostaatkankerpatiënten die werden behandeld in een klinische studie met de op nanodeeltjes gebaseerde focale therapie vertoonden een jaar na de behandeling geen detecteerbare tekenen van kanker, volgens een studie die deze week werd gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS ).

De paper presenteert de resultaten van 16 patiënten die werden behandeld aan de Icahn School of Medicine op Mount Sinai in New York. Aangenomen wordt dat het de eerste gepubliceerde klinische studie is van een fotothermische kankertherapie - een die verlichte nanodeeltjes gebruikt om tumoren te verwarmen en te vernietigen - in een gerefereerd wetenschappelijk tijdschrift, aldus de auteurs van de studie.

In de studie kwamen 16 mannen van 58 tot 79 jaar met gelokaliseerde prostaatkanker met een laag tot gemiddeld risico overeen om deel te nemen aan een proef met AuroLase Therapy, een focale ablatiebehandeling die gouden nanodeeltjes gebruikt om tumoren te verwarmen en te vernietigen. Vijftien van de 16 patiënten ondergingen de tweedaagse behandeling, waarbij ze op dag één een intraveneuze infusie van nanodeeltjes kregen en op dag twee een beeldgestuurde ablatiebehandeling. Alle patiënten gingen op de dag van de behandeling naar huis en kwamen drie maanden, zes maanden en een jaar na de behandeling terug voor vervolgonderzoeken. Van de 15 die de behandeling voltooiden, vertoonden slechts twee een jaar later detecteerbare tekenen van kanker in vervolgbiopsieën en MRI's.

"Goud-silica nanoshell-infusie maakt een gerichte therapie mogelijk die de kanker behandelt terwijl de rest van de prostaat wordt gespaard, waardoor de kwaliteit van leven van een patiënt wordt behouden door ongewenste bijwerkingen te verminderen, waaronder erectiestoornissen en / of het lekken van urine," zei hoofdauteur van de studie en hoofdonderzoeker van het onderzoek Dr. Ardeshir Rastinehad, universitair hoofddocent urologie en radiologie aan de Icahn School of Medicine op de berg Sinaï.

De proef, die aan de gang is en 44 patiënten heeft behandeld op Mount Sinai en twee andere klinische locaties in Michigan en Texas, is het resultaat van een 20-jarige zoektocht door Rice University-ingenieur en nanowetenschapper Naomi Halas en Duke University bio-ingenieur Jennifer West. Halas en West, co-auteurs van de nieuwe studie, zagen voor het eerst de op nanodeeltjes gebaseerde therapie rond 2000 terwijl ze samenwerkten in Rice's Brown School of Engineering.

De deeltjes, kleine bolletjes silica met een dunne buitenlaag van goud, worden nanoshells genoemd. Ze zijn ongeveer 50 keer kleiner dan een rode bloedcel, en Halas vond ze uit in Rice in 1997. Door de dikte van de gouden schaal te variëren, had Halas laten zien dat ze nanoshells kon afstemmen op specifieke golflengten van licht. Rond 2000 vonden zij en West een methode uit om kankercellen te vernietigen door nanoshells te verhitten met een bijna-infrarode laser met een laag vermogen die onschadelijk door gezond weefsel kon gaan.

Het werk oogstte nationale prijzen en berichtgeving in de pers, en tegen het begin van de jaren 2000 hadden Halas en West mede-oprichter van een in Houston gevestigde startup, Nanospectra Biosciences, om de technologie voor klinisch gebruik te ontwikkelen.

Rond die tijd werd bij Halas 'vader, toen 85, de diagnose prostaatkanker gesteld.

"Hij had ernstig gehoorverlies en was wettelijk blind, dus ik moest de communicatieverbinding zijn tussen hem en zijn uroloog", zei Halas. "Ik weet veel over wat mensen doormaken met prostaatkanker vanwege mijn vader."

Halas zei dat ze nooit zal vergeten dat haar vader vroeg of haar uitvinding het antwoord zou kunnen zijn voor zijn prostaatkanker.

'Hij wist van nanoshells af,' zei ze. 'Het verhaal was in Business Week geweest en hij had het knipsel op een muur in zijn kantoor gehangen.'

Op dat moment voerde Nanospectra nog het nodige preklinische werk uit om aan te tonen dat nanoshells veilig bij mensen kunnen worden gebruikt.

Twee jaar na zijn bestralingstherapie werd het voor hem bijna onmogelijk om te plassen.

'Het was verschrikkelijk', herinnert Halas zich. 'Hij was wekelijks in en uit het ziekenhuis. De dokter zou hem katheteriseren. Hij zou naar huis gaan. Het zou een paar dagen goed komen, en dan moest hij naar de eerste hulp. Het was ongelooflijk wat hij ging door."

Ze herinnert zich levendig een gesprek dat haar nog steeds motiveert.

"Hij zei tegen me: 'Als je zou kunnen voorkomen dat maar één persoon door de hel moet gaan waar ik doorheen ben gegaan, zou het de moeite waard zijn'", zei Halas.

Vanaf het begin hadden West en Halas zich een behandeling voorgesteld die kanker zou vernietigen zonder de slopende bijwerkingen die vaak gepaard gaan met chemotherapie, invasieve chirurgie en bestraling. En dat werd bevestigd in hun vroege studies in celculturen en muizen.

'De wetenschap is niet veranderd', zei West. "Als je terugkijkt op onze originele PNAS-paper, waar we de eerste dierstudies deden, is er niets fundamenteel anders in de wetenschap."

Maar goedkeuring krijgen van klinische proeven door de Food and Drug Administration was niet eenvoudig, deels omdat de technologie baanbrekend was.

"We waren de eerste echt ontwikkelde nanodeeltjes die in de mens terechtkwamen," zei West. "In het begin wist de FDA niet goed hoe ze met dit soort materialen moest omgaan. We hadden iets dat eruitzag als een injecteerbare vloeistof in een infuuszak. Was het een medicijn of een apparaat? Er was een moment waarop de FDA besprak het creëren van een geheel nieuwe divisie speciaal voor nano. "

Uiteindelijk koos het bureau ervoor om de behandeling, die Nanospectra als AuroLase-therapie bestempelde, te reguleren als een medisch hulpmiddel. Klinische onderzoeken gericht op veiligheid zijn bijna 10 jaar geleden begonnen met een onderzoek naar hoofd-halskanker in een laat stadium. Halas zei dat Nanospectra bij elke stap waardevolle lessen heeft geleerd, maar ze zei dat het weer een grote vooruitgang was - deze in medische beeldvorming - die de weg effende voor het succes bij prostaatkanker.

In 2011 publiceerden onderzoekers van de National Institutes of Health resultaten van een nieuwe techniek die echografie en MRI-beeldvorming combineerde om prostaattumoren met precisie op millimeterschaal op te lossen, zei Halas. Artsen begonnen de techniek voor "fusiebiopsieën" toe te passen, een procedure om naaldbiopsieën te richten op de specifieke plaats van vermoedelijke tumoren.

Een van de hoofdonderzoekers die werkte aan de ontwikkeling van fusiebiopsietechnologie was Rastinehad, die zich in 2015 bij Mount Sinai aansloot en een vroege voorstander was van het gebruik van het fusiebeeldvormingsplatform voor 'focale therapie', minimaal invasieve behandeling die tumoren zou kunnen aanpakken zonder het risico van incontinentie en impotentie die werd geassocieerd met behandelingen van de hele klier, zoals chirurgische verwijdering van de prostaat of bestraling.

Voor Halas en West is de nieuw gepubliceerde studie een andere, belangrijke stap in een 20-jarige reis die altijd persoonlijk en diep ontroerend is geweest.

"Tropische storm Allison sloeg toe terwijl we onze eerste dierproeven deden in het Texas Medical Center," herinnerde West zich. "Veel van de MRI-instrumenten in onderzoeksfaciliteiten voor dieren werden vernietigd, en we moesten uiteindelijk MRI's uitvoeren op onze muizen in dezelfde faciliteiten die ze gebruikten om patiënten in beeld te brengen. Het was diep ontroerend om te zien welke impact kanker had op mensen, om daar met hen te wachten en te denken dat wat we aan het ontwikkelen waren hen op een dag hopelijk echt zou kunnen helpen. "

Halas 'vader stierf enkele jaren geleden, maar ze zei dat ze elke dag aan hem denkt.

'Er is hier een groter plaatje,' zei ze. "Dit (studie) is 16 mannen, maar wanneer worden het 16.000? Zestien miljoen? Omdat 1 op de 9 mannen hier tijdens zijn leven mee te maken zal krijgen.