Kanker bestrijden met licht

Een chemokuur die niets doet, totdat je hem met licht bestraalt. Voor de ontwikkeling daarvan ontving Sylvestre Bonnet een Vici-beurs van 1,5 miljoen euro. Hiermee 'bouwt' de Leidse chemicus een nieuw molecuul om tumoren te bestrijden die nu nog lastig te behandelen zijn.

Chemo met licht

‘Een gewone chemokuur maakt te weinig onderscheid tussen goede en slechte cellen’, legt Bonnet uit. ‘Het doodt dus niet alleen de kanker, maar ook de gezonde cellen.’ Met zijn groep werkt hij daarom aan moleculen die geen gevaar vormen voor het lichaam, omdat ze alleen actief worden onder invloed van zichtbaar licht. Bij behandeling kan een patiënt deze medicijnen innemen en verspreiden ze door het hele lichaam. Door vervolgens alleen de tumor te belichten, wordt het medicijn enkel daar actief en worden alleen de slechte cellen aangepakt. ‘Onze moleculen zijn van nature toxisch, maar worden beschermd door een lichtgevoelige groep. Als je hier licht op af stuurt, valt deze groep weg en kan het molecuul reageren met het doelwit: de kankercellen.’

Zonder zuurstof

Lichttherapie tegen kanker bestaat al en heet fotodynamische therapie. Het probleem van de huidige therapie is echter dat deze werkt op basis van zuurstof. ‘Deze moleculen gebruiken energie van het licht en activeren hiermee de zuurstof in het bestraalde kankerweefsel,’ vertelt Bonnet. ‘Die wordt daardoor meer reactief en maakt vervolgens de kankercellen kapot.’ Het probleem hierbij is echter dat sommige tumoren slecht doorbloed zijn, en dus zuurstofarm zijn. Bij deze zogenaamde hypoxische tumoren slaat de reguliere fototherapie dus niet aan. Ook andere therapieën, zoals bestraling en gewone chemotherapie zijn minder effectief tegen dit soort tumoren. Daarom focust Bonnet zich juist op deze groep. ‘Wij maken moleculen die onder invloed van licht in twee toxische delen splitsen, zonder invloed van zuurstof. Deze moleculen kunnen dus ook zuurstofarme tumoren aanvallen.’ Bonnet gebruikt hiervoor metaalcomplexen met het metaal ruthenium.

Kankerspecifiek

Met zijn Vici-beurs wil Bonnet nog een tweede probleem oplossen. ‘De huidige lichttherapie richt zich op DNA. Een actief molecuul bindt aan een DNA-molecuul en maakt dit kapot, waardoor de hele cel stuk gaat. Het probleem is echter dat DNA niet kankerspecifiek is, want DNA zit in elke cel. Verder zijn hypoxische kankercellen vaak bestand tegen DNA-aanvallende moleculen. Wij willen daarom moleculen maken die meer selectief zijn, die werken op een eiwit dat specifiek is voor kanker.’ Maar dat is nog best lastig, aldus Bonnet. Waar het nog relatief makkelijk was om metaal aan DNA te laten binden, is binding aan een eiwit een stuk ingewikkelder. ‘Als je met een molecuul een eiwit wilt blokkeren, moet dat molecuul heel specifiek in het eiwit passen. Dat luistert heel nauw, want je hebt te maken met veel criteria: de lading van het molecuul, de hydrofobiciteit, de vorm… het bepaalt allemaal of het past of niet.’