Antibellen: een veelbelovende nieuwe manier om medicijnen gericht in het lichaam af te leveren

Door gebruik te maken van antibellen, druppels vloeistof omgeven door een dun laagje lucht, is het in potentie mogelijk om medicijnen gerichter en veiliger af te geven in het lichaam. Promovendus Rabia Zia verdiepte zich de afgelopen jaren in deze vernieuwende aanpak. Het lukte haar om antibellen te ontwikkelen waarmee medicijnen mogelijk gericht kunnen worden afgegeven in de maag en darmen. Vandaag verdedigt Zia haar proefschrift.

Medicijnen die via de mond worden ingenomen maar bedoeld zijn voor de darmen, moeten heel wat weerstaan voordat ze op hun bestemming zijn. Spijsverteringsenzymen in de mond en zuren in de maag kunnen de medicijnen afbreken nog voordat ze hun doel bereikt hebben. Bovendien zijn sommige medicijnen giftig, waardoor ze het slijmvlies onderweg kunnen beschadigen.

Om dit probleem aan te pakken, worden medicijnen vaak verpakt in “geneesmiddelendragers”. Deze beschermen het medicijn, regelen de afgifte en verbeteren de opname. Maar de nu gebruikte dragers, zoals nanodeeltjes en vetdruppeltjes, zijn niet perfect. Zo lekken ze. Bovendien komen de medicijnen bij de bestaande dragers geleidelijk vrij, in plaats van in één keer op een specifieke plek, terwijl dat laatste juist vaak wenselijk is.

De luchtbel laten barsten

René van Nostrum, Zia’s begeleider, vermoedde dat antibellen wel eens het antwoord zouden kunnen zijn. “Gewone bellen zijn slechts gevuld met lucht,” legt Zia uit. “Antibellen hebben een vloeibare kern waaraan medicijnen kunnen worden toegevoegd. De dunne laag lucht rondom die kern vormt een ondoordringbare, maar breekbare barrière tussen het medicijn en de waterige omgeving rondom de antibel. Het laagje lucht wordt gestabiliseerd door nanodeeltjes, extreem kleine deeltjes van een stof. Door het type deeltje te variëren kun je afstemmen in welke omgeving de antibellen openbarsten.”

Hierdoor kunnen medicijnen snel en nauwkeurig op specifieke plekken worden afgegeven. “De maag is zuur,” vertelt Zia. “Om medicijnen in de maag vrij te laten komen, maakten we antibellen met deeltjes van calciumcarbonaat. Calciumcarbonaat is basisch en lost op in zuur. In een omgeving die lijkt op die van de maag zagen we dat zestig procent van het medicijn in één keer vrijkwam.”

Het testen van deze antibellen in levende organismen is de volgende stap die we willen zetten.

Vervolgens ontwierp Zia antibellen die hun inhoud in de darmen vrijgeven. “Hiervoor gebruikten we silicadeeltjes,” vertelt ze. “Deze zijn bestand tegen een lage pH, en meer dan negentig procent van de antibellen overleefde een omgeving die lijkt op die van de maag. Maar in aanwezigheid van galzouten, die in de darmen voorkomen, geven ze hun inhoud wél vrij.”

Vieze smaak maskeren

Naast dat antibellen een veiligere en gerichtere afgifte van medicijnen mogelijk maken, maskeren ze ook de onaangename smaak van medicijnen. “Jonge kinderen vinden het bijvoorbeeld vaak vervelend om paracetamol in te nemen,” zegt Van Nostrum. “Bovendien zijn tabletten voor kinderen soms te groot om door te slikken, en vloeibare vormen smaken vaak nog steeds vies. Een vloeibare formulering waarin paracetamol, of een ander vies smakend medicijn, wordt opgesloten in antibellen kan daarom een interessante optie zijn.”

Aan het begin van het project was ik een beetje zoekende, omdat alles zo nieuw was en ik veel zelf moest uitzoeken. Maar het onderwerp was ook heel spannend om aan te werken, juist omdat er nog zoveel te ontdekken viel.

De volgende stappen

Antibellen zelf zijn geen nieuw concept, maar het is wel nieuw om ze te gebruiken voor de afgifte van medicijnen. Hoewel Zia’s project inmiddels is afgerond, is Van Nostrum vastbesloten deze onderzoekslijn voort te zetten, omdat hij veel potentie ziet in het concept. 

“Stabiele antibellen zijn uitgevonden door mijn samenwerkingspartner Albert Poortinga en waren oorspronkelijk bedoeld voor toepassingen in voedsel. Ook is er fundamenteel onderzoek gedaan naar hoe antibellen openbarsten wanneer ze worden blootgesteld aan ultrasoon geluid, wat ook een mogelijke manier is om hun inhoud op precies de juiste plek vrij te laten komen. Maar wij zijn de eerste onderzoeksgroep die werkte aan medicijnafgifte met behulp van antibellen,” zegt Van Nostrum.

Zia deed haar onderzoek in reageerbuizen, wat betekent dat de werking van de antibellen nog niet getest is in levende dieren. “Het testen van deze antibellen in levende organismen is de volgende stap die we willen zetten,” zegt Van Nostrum.

Antibellen zijn overigens niet alleen geschikt om medicijnen via de mond in te nemen, geeft de onderzoeker aan. “Het is mogelijk antibellen te maken die klein en uniform genoeg zijn om te kunnen worden geïnjecteerd. Maar daar is op dit moment nog wel meer onderzoek naar nodig.”

Opwindend en uitdagend

Het werken aan zo’n nieuwe techniek kwam voor Zia met zowel voordelen als uitdagingen. “Aan het begin van het project was ik een beetje zoekende, omdat alles zo nieuw was en ik veel zelf moest uitzoeken,” vertelt ze. “Maar na verloop van tijd, en met de voortdurende steun van René en Albert, en ook van mijn man die veel weet over emulsies, begon alles op zijn plek te vallen. Het onderwerp was ook heel spannend om aan te werken, juist omdat er nog zoveel te ontdekken viel. En wat ook leuk was: omdat het onderzoek zo vernieuwend was, werden mijn wetenschappelijke artikelen steeds heel rap geaccepteerd.”