Willem Mulder brengt nano-immunotherapie over de kloof tussen toepassing op muizen en mensen

27 augustus 2019

Nano-immuuntherapie tegen aderverkalking die werkt in muizen, heeft een vergelijkbare werkzaamheid in konijnen en varkens.

Een MRI-beeld van het onderlijf van een van de levende varkens uit de studie. Op het beeld is het effect van de nano-immunotherapie, die gericht is op bestrijding van aderverkalking, op de vaten te zien.

Ondanks de grote hoeveelheid nanogeneeskundig onderzoek komt slechts weinig voorbij het stadium van muizenproeven. De vertaling naar toepassing in mensen blijkt een te grote stap. Hoogleraar Willem Mulder ontwikkelde een ‘technologisch huzarenstukje’ dat dit gat helpt te overbruggen. Hij toonde daarmee aan dat een nano-immuuntherapie tegen aderverkalking die werkt in muizen, een vergelijkbare werkzaamheid heeft in konijnen en varkens. Daarmee komt de stap naar mensen een flink stuk dichterbij. En hetzelfde zit in de pijplijn voor nano-immuuntherapie tegen kanker en auto-immuunziekten. De resultaten zijn 21 augustus gepubliceerd in het toonaangevende journal Science Translational Medicine.

Wie Willem Mulder (1976) vraagt naar het belangrijkste aspect zijn onderzoek, krijgt als eerste een uitgebreide uiteenzetting over zijn team. Hij is namelijk bijzonder trots op het team dat hij wist te mobiliseren. Het bestaat voor een groot deel uit jonge onderzoekers met de meest uiteenlopende achtergronden, van onder meer het Radboudumc, University of Copenhagen, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York University Harvard Medical School.  En dan is hij zelf nog trans-Atlantisch hoogleraar, met aanstellingen in New York en Eindhoven. Wat ze samen voor elkaar kregen, typeert Mulder zelf als een ‘technologisch huzarenstukje’.

Nano-immuuntherapie betreft het inzetten van nanomaterialen om het immuunsysteem te helpen bij het bestrijden van ziektes. Dat immuunsysteem is bij kanker bijvoorbeeld te weinig actief, maar bij aderverkalking juist te actief, waardoor plaques (vernauwingen) ontstaan in aders, die kunnen leiden tot een infarct.

Proeven met grote dieren zijn een veel betere indicator voor succes bij de mens dan muizenproeven. Om medicijnen voorbij het stadium van muizenproeven te krijgen, zijn twee dingen nodig, vertelt Mulder. Het eerste is de technologie om het medicijn in veel grotere hoeveelheden te produceren. De varkens die in de studie werden gebruikt, wegen 2000 keer zoveel als een muis en hebben dus ook een vele malen grotere dosis van de nano-immuuntherapie nodig. De immuuntherapie is opgebouwd uit meerdere componenten die samen nanopakketjes vormen. Het is nogal een opgave om dit soort complexe materialen in bulk, maar toch helemaal zuiver te produceren. Mulders team kreeg dit voor elkaar met een microfluidizer-technologie. Dat is gebaseerd op een continu-mengtechniek die in zeer dunne kanaaltjes en onder hoge druk plaatsvindt, en waarmee grote hoeveelheden nanomateriaal geproduceerd kunnen worden.

Daarnaast is het ondoenlijk om net zoveel varkens te beproeven als muizen, en op dezelfde manier. Ziektes ontwikkelen zich langzamer en onderzoek vergt dus meer tijd, ze nemen veel meer plaats in, vereisen veel meer zorg, enz. Mulder en zijn team ontwikkelden daarom een technologie om de werking van medicijnen in levende varkens non-invasief, door de tijd te monitoren. Voor die technologie voorzag hij de nano-immuuntherapie onder andere van een radioactieve marker en gebruikte gecombineerde 3D PET/MRI en PET/CT op klinische scanners om de effecten nauwkeurig te kunnen meten. PET/MRI is een jonge medische beeldvormingstechniek die nog erg veel aandacht vergt.

De nano-immuuntherapie die Mulder hiermee onder de loep nam, is gericht op de bestrijding van plaques. Dat zijn vernauwingen van de vaatwand die kunnen barsten en dan een hart- of herseninfarct kunnen veroorzaken. Het weefsel in de plaque bevat ontstekingscellen, die toenemen in aantal en daardoor het ziekteproces verergeren. Het onderzochte medicijn richt zich op deactiveren van die ontstekingscellen, waardoor het ontstekingsproces wordt onderdrukt.

De werking van de nano-immuuntherapie heeft Mulder met zijn nieuwe technologie nu aangetoond in muizen, konijnen en varkens, en die resultaten zijn gepubliceerd in Science Translational Medicine. Hij verwacht de eerste toepassing bij mensen over zo’n vijf jaar. Intussen werkt Mulder aan gerelateerde nano-immuuntherapie als een nieuw medicijn tegen kanker. De resultaten daarvan worden binnenkort gepubliceerd.

Mediacontact