Onderzoekers van Weill Cornell Medicine en het Cornell Duffield College of Engineering hebben kleine silicadeeltjes ontwikkeld die prostaatkanker direct kunnen vernietigen en tegelijkertijd het immuunsysteem wakker kunnen schudden om kanker te bestrijden, volgens een nieuwe preklinische studie. In muismodellen van agressieve prostaatkanker zorgden de gerichte deeltjes voor meerdere complete tumorremissies, wat bemoedigend bewijs levert dat de aanpak uiteindelijk naar klinische proeven bij mensen kan worden gebracht.

De nanodeeltjes, bekend als ultrasmall fluorescent core shell silica nanoparticles of Cornell Prime dots (C' dots), werden oorspronkelijk ontwikkeld om medische beeldvorming te verbeteren. Ze zijn al doorgedrongen tot klinische proeven in een laat stadium voor beeldgeleide chirurgie en andere therapeutische toepassingen. Recentelijk ontdekten onderzoekers dat de deeltjes zelf selectief kankercellen kunnen beschadigen terwijl gezonde cellen grotendeels ongedeerd blijven.

In de studie, gepubliceerd op 15 juni in Cancer Research, testte het team de nanodeeltjes bij muizen met agressieve prostaatkanker. Ze ontdekten dat de deeltjes tumorcellen zeer kwetsbaar maakten voor een vorm van zelfvernietiging genaamd ferroptose, terwijl ze ook de tumoromgeving transformeerden van een immuunresistente 'koude' toestand naar een immuunactieve 'hete' toestand. Deze verschuiving zou de effectiviteit van bestaande immunotherapieën aanzienlijk kunnen verbeteren.

"We zijn erg aangemoedigd door deze resultaten; een behandeling die direct tumorceldood induceert terwijl het immuunmicro-omgeving transformeert, zoals dit doet, zou een nieuw klinisch paradigma vertegenwoordigen," zei senior auteur Dr. Michelle Bradbury, de Endowed Professor of Imaging Research in Radiology en directeur van het Molecular Imaging Innovations Institute aan Weill Cornell Medicine.

De meest dramatische bevindingen kwamen uit overlevingsstudies. Op zichzelf verbeterden zowel de C' dots als immunotherapie de overleving bescheiden in vergelijking met geen behandeling. Het combineren van de nanodeeltjes met een immuun checkpoint-blokkadetherapie leidde echter tot volledige of bijna volledige remissies en onbeperkte overleving bij vier van de tien muizen. Het toevoegen van een derde behandeling genaamd CSF-1R-blokkade verhoogde het aantal volledige remissies tot vijf van de tien muizen.

"We denken dat er niets anders is dat zo'n sterk en duurzaam tumoronderdrukkend effect heeft," zei Dr. Bradbury.

Het onderzoeksteam blijft deze ultrasmall core shell silica deeltjes onderzoeken als een potentiële nieuwe klasse van kankertherapieën. Hun langetermijndoel is om de veiligheid en effectiviteit van de behandeling in klinische proeven bij mensen te evalueren.