Onderzoek naar de combinatie van microbubbels en radioactieve microsferen voor meer nauwkeurigheid en effectiviteit
Primaire levertumoren behoren tot de meest voorkomende vormen van kanker wereldwijd. Helaas kan slechts 10-20% van de patiënten behandeld worden met potentieel genezende behandelingen zoals chirurgie of transplantatie. Voor de meeste patiënten zijn de opties palliatieve behandelingen, zoals radio-embolisatie (RE). Bij RE worden radioactieve microsferen via een katheter ingespoten Deze nestelen zich dan in de bloedvaten van de tumor en geven straling af in het tumorweefsel. Het succes van deze behandeling varieert: sommige patiënten profiteren ervan en leven langer, terwijl anderen beperkte verbetering ervaren. Een multidisciplinair team van de Universiteit Twente en het Radboudumc wil hier verandering in brengen. Dat kan dankzij een subsidie van het TURBO-programma.
Erik Groot Jebbink, universitair docent Medische Beeldvorming aan de Universiteit Twente (TechMed Centrum), en Frank Nijsen*, universitair docent Medische Beeldvorming aan het Radboudumc, gaan een innovatief pilotonderzoek uitvoeren om de nauwkeurigheid en effectiviteit van RE te vergroten door het gebruik van gasgevulde microbubbels.
Microbubbels voor kankerbehandeling
Het hergebruiken van onschuldige gasgevulde microbubbels kan helpen bij het bepalen van de beste locatie voor het plaatsen van de katheter. Met behulp van echografie kan het team volgen waar microbubbels zich ophopen in de bloedvaten van de tumor en de positie van de katheter bepalen die de hoogste concentratie radioactieve microsferen naar de tumor zal brengen. Het toedienen van de radioactieve microsferen op gerichte plaatsen verhoogt de effectiviteit van de behandeling.
Het team zal ook onderzoeken of het mogelijk is de microbubbels te laten uitzetten en barsten. Dit zou net genoeg kracht genereren om kleine schade aan de bloedvaten van de tumor te veroorzaken, waardoor deze gevoeliger worden voor de straling die door de microsferen wordt uitgezonden.
Eerste in Europa
Dit project is een van de eerste in Europa die gasgevulde microbubbels in combinatie met radioactieve holmium microsferen onderzoekt. Het zou een aanvulling kunnen zijn op de huidige behandelingsstrategieën voor leverkanker in Nederland en Europa.
De eerste experimenten worden uitgevoerd in het laboratorium van de Universiteit Twente (TechMed Centrum) en onderzoeken de veiligheid van het gebruik van de microbubbels naast de radioactieve microsferen. Na aanvullende tests om te zien hoe de bloedstroom microbubbels en radioactieve microsferen in een varkenslever verspreidt, zal de behandeling op een klein aantal patiënten worden getest om de veiligheid bij mensen te bevestigen.
Impact op leverkankerbehandeling
Groot Jebbink en Nijsen leggen uit: “We verwachten dat de echografie-geleide microbubbelbehandeling een zeer kosteneffectieve aanvulling zal zijn op de standaardbehandeling van levertumoren. In de Verenigde Staten ervoeren patiënten die behandeld werden met andere combinaties van radioactieve deeltjes en microbubbels verbeterde uitkomsten. Ons onderzoek heeft als doel aan te tonen dat het gebruik van holmium microsferen en microbubbels ook veilig en voordelig kan zijn.”
Het team maakt gebruik van verschillende beeldvormingstechnieken. Echografie volgt de beweging van microbubbels, bepaalt de optimale katheterplaatsing en induceert de expansie en het barsten van de bellen. MRI- en SPECT-scans visualiseren de verspreiding van radioactieve microsferen in het lichaam.
Deze illustratie geeft een leverperfusie weer waarin experimenten met microsferen en microbubbels kunnen plaatsvinden.
Uitdagingen
In dit voorstel worden verschillende uitdagingen onderzocht. De eerste uitdaging is of microbubbels inderdaad kunnen voorspellen hoe microsferen zich verspreiden in de lever en rond de tumor. Varkenslevers dienen als een goed model om te testen of de bubbels en microsferen op dezelfde locatie aankomen. Het is echter moeilijk te bepalen of de microbubbels ook de hoeveelheid microsferen aangeven, aangezien de microsferen, in tegenstelling tot de microbubbels, vast komen te zitten in de bloedvaten. Dit is een cruciaal onderdeel van het onderzoek.
Een andere uitdaging is het gebruik van microbubbels om de bloedvaten gevoeliger te maken voor de straling die door de microsferen wordt uitgezonden. Om dit te bereiken, is het belangrijk te bepalen wat de optimale timing en volgorde zijn voor het toedienen van microsferen en microbubbels, en of de microbelbehandeling van de bloedvaten herhaald moet worden.
De laatste uitdaging is het vertalen van de onderzoeksbevindingen naar de klinische praktijk. Het team zal een gedetailleerd rapport opstellen waarin wordt aangetoond dat de combinatie van microbubbels en microsferen veilig kan worden toegepast. Daarnaast moet worden vastgesteld of de behandeling effectief kan worden geïmplementeerd in medische omgevingen. Dit onderdeel zal worden uitgevoerd in het Radboudumc.
Nieuwe behandelingen
Deze studie markeert de eerste stap in de introductie van een nieuwe behandelingsaanpak, en verder onderzoek zal zich richten op het optimaliseren van de dosering en timing van de behandeling. Op de lange termijn zullen grotere klinische trials in meerdere ziekenhuizen volgen om de algehele effectiviteit van de behandeling te bepalen.
Groot Jebbink en Nijsen zullen ook onderzoeken of de huidige microbubbels de beste optie zijn of dat ze verder verfijnd kunnen worden voor nog betere resultaten. Ze concluderen: “Ons werk toont aan hoe microbubbels een complexe en dure behandeling aanzienlijk kunnen veranderen, wat de uitkomsten voor veel patiënten zou kunnen verbeteren.”
HealthTech Nexus en het TURBO-programma
HealthTech Nexus is de strategische samenwerking tussen het Radboudumc en de Universiteit Twente (TechMed Centrum) op het snijvlak van gezondheidszorg en medische technologie. Samen richten ze zich op de 'onvervulde behoeften' in de gezondheidszorg: urgente behoeften waarvoor nog geen goede oplossingen bestaan. Dit strategische platform brengt kennis en expertise samen binnen een breed netwerk van belanghebbenden binnen en buiten de zorgsector. Om de zorg van morgen patiëntgericht, duurzaam, betaalbaar en toegankelijk te houden, is samenwerking essentieel. Andere partijen worden expliciet uitgenodigd om deel te nemen.
Het project van Groot Jebbink en Nijsen is een van de vier projecten die zijn gehonoreerd door het TURBO-programma (Twente University RadBoudumc Opportunities).
Voor meer informatie over HealthTech Nexus en het TURBO-programma, bezoek de Universiteit Twente (TechMed Centrum) of het Radboudumc.
* Frank Nijsen is een dag per week wetenschappelijk adviseur bij Quirem Medical
