26 oktober 2015

Farmacologe Sabrina Oliveira ontvangt 1,5 miljoen euro voor onderzoek naar veelbelovende kankertherapie

Sabrina Oliveira

Aan dr. Sabrina Oliveira van de Universiteit Utrecht is een prestigieuze ERC Starting Grant van 1,5 miljoen euro toegekend voor haar voorstel een nieuwe vorm van fotodynamische kankertherapie verder te ontwikkelen. Deze therapie is lokaal, doodt alleen tumorcellen en leidt mogelijk tot langdurige bescherming door activatie van het immuunsysteem. Fotodynamische therapie wordt al klinisch toegepast, maar is in zijn huidige vorm nog niet tumor-specifiek genoeg. Oliveira heeft in de afgelopen jaren een nieuwe aanpak ontwikkeld voor tumor-specifieke fotodynamische therapie. Met de ERC Starting Grant kan zij deze therapie verder ontwikkelen om klinische toepassing in de toekomst mogelijk te maken. 

Bij fotodynamische therapie (‘photodynamic therapy’, PDT) wordt een oplossing van een fotogevoelige stof via de bloedsomloop door het hele lichaam verspreid. Twee tot vier dagen later wordt de tumor lokaal beschenen met onschadelijk laserlicht van een specifieke golflengte. Dit activeert de fotogevoelige stof, waardoor zuurstofradicalen worden gevormd die de nabijgelegen tumorcellen doden. De fotogevoelige stoffen die momenteel in de kliniek worden gebruikt zijn echter hydrofoob, waardoor zij niet specifiek aan tumorcellen binden en de therapeutische effectiviteit beperkt is.

Te groot

In de afgelopen jaren is geprobeerd PDT specifieker voor tumoren te maken, onder meer door de fotogevoelige stof te koppelen aan antilichamen die specifiek aan kankercellen binden. Preklinische studies laten echter zien dat dergelijke complexen van een antilichaam en een fotogevoelige stof te groot zijn om zich homogeen in tumoren te verspreiden, met als gevolg dat de tumor niet compleet wordt vernietigd. Bovendien blijven ook deze complexen meerdere dagen in de bloedsomloop aanwezig, waardoor de lichtbehandeling niet direct kan plaatsvinden. Oliveira ontwikkelde met de Veni-beurs die haar in 2012 werd toegekend, een nieuwe combinatie voor een doelgerichte PDT die deze nadelen niet heeft.

Tien keer zo klein

“In plaats van een antilichaam gebruiken wij een zogenaamd nanobody, dat ongeveer tien keer zo klein is, waardoor het complex binnen 1 tot 2 uur na toediening in de tumor zit. Omdat het restant dan al uit het bloed is verdwenen, kan de lichtbehandeling direct daarna worden uitgevoerd. Bovendien is de fotogevoelige stof die wij gebruiken niet hydrofoob, zoals in de huidige klinische toepassingen, maar hydrofiel. Daardoor bindt de stof zich niet aan iedere willekeurige cel, die het op zijn weg tegen komt”, licht Oliveira toe. Studies in vitro en in vivo wijzen uit dat deze combinatie zich snel en specifiek aan tumorcellen bindt en zich ook homogeen door de tumor verspreidt, waardoor zo’n 90 procent van het tumorweefsel wordt vernietigd. Ook kan de combinatie van nanobody en fotogevoelige stof in het lichaam zichtbaar worden gemaakt waarmee het therapeutisch effect op de tumor kan worden gevolgd.

Bescherming tegen terugkeer

“Een van de grote voordelen van fotodynamische therapie is dat deze in principe niet schadelijk is voor het gezonde weefsel van de patiënt. En hoe kanker-specifieker we de therapie maken, des te kleiner is het risico op bijwerkingen. Daardoor kan PDT een goede behandeling zijn voor tumoren op plaatsen in het lichaam die te risicovol zijn voor operaties, zoals in het hoofd en in de nek. Het tweede grote voordeel is dat PDT het immuunsysteem van de patiënt kan activeren, waardoor het lichaam nog lange tijd beschermd wordt tegen de terugkeer van de kanker.”

Richting klinische toepassing

Met de ERC Starting Grant wil Oliveira nieuwe nanobody-fotosensitieve stof complexen  ontwikkelen die zich niet alleen binden aan kankercellen, maar ook aan kanker stamcellen en aan endotheliale cellen van het vaatstelsel van de tumor. Hierdoor kan de kanker volledig vernietigd worden.  Daarnaast wil ze onderzoeken of de nanobody-fotogevoelige stof complexen ook het immuunsysteem activeren en daarnaast bescherming bieden tegen een terugkeer van de kanker. Een belangrijk deel van het project is gericht op het evalueren van de nieuwe aanpak bij honden waarbij de dierenarts kanker heeft vastgesteld. “Deze stap is essentieel om te bepalen of onze aanpak inderdaad de potentie heeft om effectief te zijn voor de behandeling van mensen met kanker. Als we bereiken wat mijn doel is, dan is aan het eind van dit project onze verbeterde, doelgerichte PDT zeker een stap dichter bij klinische toepassing gekomen”, besluit Oliveira

Sabrina Oliveira

Sabrina Oliveira (1980) maakte kennis met de Universiteit Utrecht door een stage bij het departement Farmaceutische Wetenschappen tijdens haar studie Farmacie aan de Universiteit van Coimbra in Portugal. Na haar afstuderen verwierf zij een persoonlijke promotiesubsidie van de Portugese organisatie voor wetenschap en technologie (FCT), om terug te keren naar Utrecht voor een promotieonderzoek bij prof. Gert Storm van Farmaceutische Wetenschappen en prof. Raymond Schiffelers (nu UMC Utrecht). Na haar promotie kreeg ze een positie als postdoc in de groep van dr. Paul van Bergen en Henegouwen bij de Celbiologie groep van het departement Biologie. In 2012 kende NWO haar een Veni toe om haar eigen onderzoekslijn te starten.

Life Sciences

Dit onderzoek maakt deel uit van Science for Life, dat valt onder het strategisch thema Life Sciences van de Universiteit Utrecht.