De ontwikkeling van nanogeneesmiddelen, waarvan het overgrote deel gericht is op de bestrijding van kanker, leidt ondanks grootschalige inspanningen maar in beperkte mate tot producten die de markt bereiken. Om dit te verbeteren is niet alleen het ontwerp van het nanogeneesmiddel, maar ook de manier van toediening belangrijk. Verder is de industriële doorontwikkeling van producten die in universiteiten zijn ontworpen problematisch omdat daar meestal niet onder een kwaliteitssysteem wordt gewerkt, en zijn er ook uitdagingen vanuit de regelgeving.

Onderzoekers uit Israël en de Verenigde Staten hebben een overzicht gemaakt van de recente ontwikkeling van nanogeneesmiddelen voor de bestrijding van kanker. In dit overzicht wordt een aantal aandachtspunten besproken, met als doel het traject naar nieuwe nanogeneesmiddelen die de markt bereiken te bevorderen.

Het is belangrijk dat een zo groot mogelijk deel van het nanogeneesmiddel de tumor kan bereiken, om tot optimale werking en minimale bijwerkingen te komen. Studies met muizen maken vaak gebruik van snelgroeiende tumoren met een dicht vaatbed waarin nanogeneesmiddelen goed kunnen doordringen, maar dergelijke tumoren komen in de mens weinig voor. De werking van een nanogeneesmiddel kan zo overschat worden. Betere proefdiermodellen zijn dus van groot belang.

De auteurs maken onderscheid tussen nanogeneesmiddelen die via een passief, dan wel een actief mechanisme gericht worden afgeleverd in een tumor. Actief gerichte nanogeneesmiddelen worden specifiek gericht tegen een structuur - bijvoorbeeld een eiwit - dat op het oppervlak van tumorcellen en niet op dat van normale cellen voorkomt. Passief gerichte nanogeneesmiddelen hebben die functie niet. Zij maken gebruik van het zogenaamde EPR-effect[1]. Door dit effect hopen er meer nanodeeltjes op in tumorweefsel dan in normaal weefsel. Om optimaal van dit effect gebruik te maken worden geneesmiddelen ingebouwd in een zogenaamde drager. Het EPR-effect kan zowel binnen een tumor als tussen tumoren verschillen. Dit heeft invloed op de werkzaamheid. De auteurs pleiten ervoor om met beeldvormende technieken beter inzicht te krijgen in deze verschillen en op basis hiervan behandeling beter toe te spitsen op een bepaald type tumor.

Ook de manier van toedienen van nanogeneesmiddelen in het lichaam is een punt van aandacht waardoor mogelijk winst kan worden geboekt. Er zijn bijvoorbeeld magnetische nanodeeltjes, die met een magneet naar de tumor kunnen worden gebracht, zelfs naar plaatsen waar ze normaal niet terecht komen. Verder willen de auteurs meer aandacht voor toediening rechtstreeks in de tumor, zowel in gevallen waar geen chirurgische ingreep mogelijk is, als bij operaties waar een deel van de tumor wordt verwijderd. Er is een aantal organen waar dit soort lokale toediening voor de hand ligt: long, blaas, hersenen, buikholte, huid en oog.

Er zijn nog geen actief gerichte nanogeneesmiddelen op de markt toegelaten. Het blijkt erg lastig om dergelijke producten te ontwikkelen die voldoende werkzaam zijn. Hiervoor moet rekening worden gehouden met allerlei factoren, zoals de manier waarop de tumorcellen nanogeneesmiddelen opnemen, en hoe de keuze van het eiwit waar het nanogeneesmiddel tegen gericht wordt hier invloed op heeft. Een belangrijk voordeel van actief gerichte nanogeneesmiddelen ten opzichte van passief gerichte is dat ze ook werkzaam kunnen zijn zonder EPR-effect. Bijvoorbeeld bij leukemie en bij uitzaaiingen is dit van belang.

Alle nanomaterialen, dus ook nanogeneesmiddelen hebben (in het lichaam) een eiwitmantel op hun oppervlak. Deze eiwitmantel kan tot ongewenste effecten leiden, waaronder een sterkere herkenning door het immuunsysteem. Bij actief gerichte nanogeneesmiddelen speelt ook mogelijke afscherming van het herkenningsmolecuul een rol. Beide hebben tot gevolg dat het nanogeneesmiddel gehinderd wordt om het tumorweefsel te bereiken.

Tot slot zijn er ook barrières in regelgeving en het op de markt brengen van producten. Om te beoordelen of nanogeneesmiddelen aan de regelgeving voldoen, zijn aangepaste en speciale methodes en testen nodig. De kennis hierover moet nog verder ontwikkeld worden. De auteurs zien het ontbreken van kwaliteitssystemen bij universiteiten als een belangrijke reden voor problemen bij het overdragen van ontwikkelde producten naar de farmaceutische industrie: er is hierdoor onvoldoende zekerheid over de validiteit en reproduceerbaarheid van hun gegevens.

RIVM Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu/KIR kennis- en informatiepunt risico’s van nanotechnologie-overweging: Er komen relatief weinig nanogeneesmiddelen op de markt. Dit overzicht geeft duidelijk aan waar de moeilijkheden zitten in het traject naar nieuwe nanogeneesmiddelen gericht tegen kanker en geeft richtingen aan om dit te verbeteren. Er zijn niet alleen technische barrières met betrekking tot het ontwerp van het nanogeneesmiddel en de manier van toediening in het lichaam, maar ook barrières in regelgeving en het op de markt brengen. Het artikel verwijst alleen naar Amerikaanse initiatieven om de regulatoire barrières te verminderen, zoals het “National Regulatory Science Research Plan” en het “Nanotechnology Characterisation Laboratory” (NCI National Cancer Institute-NCL). In Europa ontwikkelt het Europese REFINE-project, waarin het RIVM participeert, een systeem om de voordelen en risico’s van nanomedische producten te beoordelen ten behoeve van goedkeuring in regelgeving. Dit is belangrijk voor zowel de productontwikkelaars als de risicobeoordelaars in regelgeving. Verder heeft het European Technology Platform Nanomedicine een “translation HUB” opgezet met onder andere een Europese tegenhanger van het Amerikaanse NCI-NCL (EU European Union -NCL) en 3 pilot plants met een kwaliteitssysteem waar producten van goede kwaliteit kunnen worden gemaakt ten behoeve van klinisch onderzoek op een grotere schaal dan in een academisch lab.


[1] EPR staat voor “enhanced permeability and retention” en verwijst naar de verhoogde doorlatendheid van bloedvaten in de tumor (enhanced permeability) waardoor medicijnen gemakkelijker vanuit de bloedbaan in de tumor terechtkomen, en verminderde afvoer van medicijnen waardoor deze langer in de tumor blijven (retention).