Onderzoekers testen 3d-geprinte nanobuisjes in sperma om kanker te bestrijden

Duitse onderzoekers hebben 3d-geprinte nanobuisjes ontwikkeld die als een omhulsel voor spermacellen dienen. Daarmee kunnen ze meeliften naar het vrouwelijke reproductieve systeem, om daar medicinale stoffen accuraat op de benodigde plek af te leveren.

De buisjes zijn gemaakt via nanolithografie. Specifiek gaat het om een 3d-laserprinttechnologie waarmee de buisjes, 'micromotors' genoemd, worden gemaakt. De micromotors bestaan uit structuren die gemaakt zijn met polymeren en hebben met hun afmeting van ongeveer 20 micrometer grofweg dezelfde grootte als een spermacel. In een laboratorium hebben de onderzoekers de werking getest door de actieve stof van het medicijn bij het sperma te voegen. Uit het gepubliceerde onderzoek blijkt dat spermacellen de stof in aanzienlijke mate absorberen en ook weer kunnen vrijgeven.

De micromotors 'vangen' de spermacellen en koppelen zich dan aan de kop van de zaadcel, waarbij er gebruik wordt gemaakt van de natuurlijke 'zwemmende' voortstuwing van de spermacellen om zodoende in het vrouwelijke reproductieve systeem te geraken. De micromotors hebben een coating van ijzer, zodat ze te sturen zijn via een magnetisch veld. Het idee is dat een arts op deze manier de cellen vrij gericht kan sturen naar bijvoorbeeld kwaadaardige kankercellen. Zodra de micromotor op de gewenste plek arriveert en daar tegen een oppervlak botst, wordt de spermacel automatisch losgelaten waarna de cel de actieve stof vrijgeeft in het weefsel.

De noodzaak voor de toepassing van een gerichte methode voor het vrijgeven van stoffen om aandoeningen in het vrouwelijke reproductieve systeem beter te kunnen behandelen, is groot. Volgens een schatting van de WHO stierven er in 2012 266.000 vrouwen aan baarmoederhalskanker. Gynaecologische kankeraandoeningen, endometriose, en pelvic inflammatory disease zijn bijzonder lastig te behandelen door de biologische eigenschappen van bijvoorbeeld de baarmoeder, de baarmoederhals en de eileiders. Een goed 'afleversysteem' om werkzame medicinale stoffen heel gericht op de juiste plaats hun werk te laten doen, bestaat nog niet.

Er zijn meerdere redenen om gynaecologische aandoeningen zoals baarmoederhalskanker op deze specifieke manier te bestrijden. Spermacellen hebben de eigenschap om grotere hoeveelheden actief werkende stoffen te absorberen en stabieler te transporteren dan alternatieve methodes die ook gebruik maken van nanotechnologie. De kans dat de stoffen op een ongewenste plek vrijkomen en worden opgenomen door de verkeerde organen is hierdoor kleiner.

Daarnaast beschermen spermacellen de 'lading' tegen lichamelijke enzymen en zijn ze bij uitstek geschikt om zich voort te bewegen in het vrouwelijke reproductieve systeem. Bacteriën kunnen ook gebruikt worden om de stoffen af te leveren, maar die methode gaat vaak gepaard met ongewenste immuunreacties van het lichaam; bij het gebruik van spermacellen blijven immuunreacties uit. De micromotors maken het ook gemakkelijker voor de spermacel om een kankergezwel te penetreren en zodoende de stoffen ook daadwerkelijk goed te kunnen vrijgeven.

De eerste tests bleken succesvol, maar het duurt nog wel even voordat de technologie is geperfectioneerd. Daarnaast zijn de tests enkel nog uitgevoerd in een petrischaaltje; de technologie is nog niet zover om te worden ingezet bij klinische testen bij vrouwelijke patiënten. Niet alleen baarmoederhalskanker zou hiermee kunnen worden bestreden, maar ook andere aandoeningen in het reproductieve systeem, zoals endometriose, waarbij het baarmoederslijmvlies zich buiten de baarmoederholte bevindt. Een andere aandoening die mogelijk beter kan worden behandeld is pelvic inflammatory disease, een ontsteking in het kleine bekken.

Het onderzoek is uitgevoerd door medewerkers van het Institute for Integrative Nanosciences in het Duitse Dresden. In 2016 heeft dit instituut al een soortgelijke 3d-laserprinttechnologie gebruikt om vergelijkbare micromotors te maken die in staat bleken om de activiteit van spermacellen te vergroten, wat uiteindelijk een oplossing zou kunnen vormen voor mannelijke onvruchtbaarheid.

Reacties (55)

[Tittah]

Het idee is dat een arts op deze manier de cellen vrij gericht kan sturen naar bijvoorbeeld kwaadaardige kankercellen.

Wellicht ook een optie voor keelkanker dan?

[434365]

Dat is natuurlijk het eind doel, maar voorlopig nog een paar bruggen te ver, de hele reden waarom dit 'werkt' en überhaupt geprobeerd word is omdat ze dan mee kunnen liften op de spermacel, waarom 'moeite doen' om je bestemming te bereiken als je gewoon 'achterop kan gaan zitten' en naar je bestemming gebracht kan worden.

Voor keelkanker, huidkanker, borstkanker, en al die andere nare vormen, hebben we (voor zover ik weet dan, ik ben ook geen medisch persoon) niet een cel waar we even makkelijk op mee kunnen liften, dus dat zal een stuk complexer machientje moeten worden wat op zichzelf staand z'n werk kan uitvoeren, dit is echter een mooi opstapje daar naartoe, want hoe gedragen nano apparaatjes zich nou eigenlijk in het lichaam, hoe goed kunnen we ze aan bepaalde cellen koppelen, etc.

[bigbadbull]

Misschien zo gek nog niet hoor.
Blijkbaar worden deze cellen niet als lichaamsvreemd beschouwd en kunnen misschien wel op meerdere plaatsen ingezet worden.
mond, keel, slokdarm zijn ook inwendig en delen een aantal kenmerken. Grote afwezigheid is wel dat er geen medium is waarin er vrij gezwommen kan worden.
Maar De medici zullen dit heus wel verder onderzoeken eens deze toepassing hier inderdaad haalbaar is.

[434365]

'Probleem' is dat een spermacel gemaakt is voor 1 taak, zoek een eitje en druk jezelf naar binnen, ik denk dat het niet zomaar aan te passen is naar 'ga naar orgaan x, laat daar je pakketje los, en ga vervolgens naar de blaas', dan kunnen ze waarschijnlijk beter een nieuw iets maken.

(En nano ontwikkelingen gaan best snel, er zijn al een paar jaar geleden dingen als radiografisch besturbare autos enzo werkend getoond, dus het is gewoon een kwestie van daar op door borduren)

[Tropical_Daddy]

haha, geweldige fipo, waarvan de grap niet zo goed wordt opgepikt geloof ik

[Sircuri]

Er wordt wel erg serieus op ingegaan inderdaad. Ik vind hem fantastisch bedacht!

[Anoniem: 24417]

Haha, ik verslik me hier pardoes in een slok zaa, euh, zalige koffie

[Anoniem: 658112]

Gynaecologische kankeraandoeningen, endometriose, en pelvic inflammatory disease zijn bijzonder lastig te behandelen door de biologische eigenschappen van bijvoorbeeld de baarmoeder, de baarmoederhals en de eileiders.

Staat toch echt in het artikel. Weet niet of Keelkanker behandeling ook bemoeilijkt wordt door bepaalde biologische eigenschappen, maar vermoed niet dat sperma cellen er echt op gebouwd zijn.

Jammer voor mannen, weer een excuus minder om te laten slikken

[sugarlee89]

Dat kan, sinds deep throat film hangt er geen taboe meer op.

[Belsameth]

Ik weet niet wat leuker is, je opmerking of de manier waarop deze totaal over het hoofd van sommige commenters gaat

[trogdor]

En endeldarm kanker natuurlijk.

[geewizz25]

[Alxndr]

een "omhulsel" dat "in" een spermacel past, slordig foutje jongens.

Maar wat me verbaast, aangenomen dat de afbeelding op schaal is, is dat een spermacel sterk genoeg is om zo'n ijzeren harnas voort te kunnen bewegen. Het klinkt alsof sperma enkel de aandrijving is, maar als ze het over nano motoren hebben die gestuurd worden met magneten, waarom dan niet dat zaad achterwege laten?

[434365]

Nou, het doel hiervan is dat ze een medicijnen aan een eitje toe kunnen voegen, zodat ze voordat de embryo vormt al de kans op kanker verkleind hebben.

Met de magnetische aansturing kunnen ze de spermacel op weg helpen, maar uiteindelijk 'weet' de cel zelf nog steeds het beste het eitje te vinden, dus een combinatie van die 2 geeft waarschijnlijk de beste controle in combinatie met het beste resultaat

[wizzfrizzle]

Huh, heb ik iets gemist in de tekst en de plaatjes? Er staat toch duidelijk dat ze de kankercel kunnen injecteren met medicijnen?

[434365]

Ah sorry, beetje verkeerde interpertatie van mijn kant inderdaad, het gaat over kankercellen die in de baarmoeder zitten, ik dacht dat het ging over preventie en eitjes, excuus.

[wizzfrizzle]

Ik zie net dat mijn post misschien wat bot over kwam, niet zo bedoeld overigens.

[434365]

Zo niet gelezen hoor, had inderdaad zelf iets beter moeten lezen voordat ik allerhande reacties ging plaatsen

Trouwens nog even nagedacht over je reactie en het hele verhaal, het is natuurlijk goed mogelijk dat ze het precies tegenovergesteld van mn eerdere reactie doen. Dus niet dat ze de spermacel naar de baarmoeder leiden en deze dan naar het eitje zwemt, maar dat de spermacel de baarmoeder in zwemt en dan handmatig naar de kankercel word geleid?

Hoe dan ook, uiteindelijk nog steeds een erg interessant onderwerp en blijf benieuwd naar wat hier in de toekomst uit gaat komen voor de andere vormen van kanker.

[bigbadbull]

Sperma is niet noodzakelijk sterk genoeg om dit alle te vervoeren, in tegendeel

In 2016 heeft dit instituut al een soortgelijke 3d-lasterprinttechnologie gebruikt om vergelijkbare micromotors te maken die in staat bleken om de activiteit van spermacellen te vergroten, wat uiteindelijk een oplossing zou kunnen vormen voor mannelijke onvruchtbaarheid.

De motor wordt dus we degelijk gebruikt als voortstuwing.
Verder kijk eens goed naar de laatste fase in de tekening.
daar zie je dat de zaadcel gebruikt wordt om de celwand te penetreren, en zijn payload dan los te laten. Dit is een natuurlijke functie van de zaadcel.
Je moet de spermacel dus eerder zien als de naald en de zuiger van een spuit.
omdat eer een grotere hoeveelheid medicijn toegediend moet worden kan die niet volledig en de cel en zit de voorraad in het omhulsel. Tot zo ver de vergelijking met een klassieke spuit.

[freaky]

Dat was een andere test. Wellicht dat gezonde spermacellen het wel degelijk kunnen. Aannames doen van wat gezonde kunnen doen in dit onderzoek op basis van een ander onderzoek waar ze kreupele willen helpen is niet handig.

[Xirt]

Ik vraag me af hoe dit in zijn werk zou gaan in de praktijk: deze spermacellen moeten bijvoorbeeld ergens vandaan komen. Wat ik me voor kan stellen is dat deze eventueel van een partner afkomstig kunnen zijn, maar mogelijk is dat niet altijd een optie. In dat geval zal er dus een donor moeten zijn om de spermacellen te leveren. In theorie kunnen deze spermacellen dan ook de vrouw bevruchten en is deze dan dus zwanger van een onbekende man. Allemaal ook weer op te lossen, maar het klinkt wat onpraktisch of misschien wel onetisch (volgens onze huidige normen & waarden). Aan de andere kant kan ik mij ook voorstellen dat dit één van de minder grote problemen is voor een vrouw die een ernstige ziekte heeft...

[Technomania]

Goed punt.

Maar bloed doneren is ook al vrij ingeburgerd. En bloed vind ik ook iets ,,persoonlijks''.

Dat je eventueel zwanger zou kunnen raken van een andere man is vast op te lossen door de spermacel onschadelijk te maken...Bovendien is sperma een uhhh Massaprodukt waarvan er maar weinig werkzaam zijn.. En hoeveel Spermacellen heb je nodig om voldoende ,,medicijn'' naar binnen te krijgen....

Mooie ontwikkeling. Zal mij benieuwen.

... En mocht het zover komen dat ze mannenpap nodig hebben om bepaalde soorten kanker te kunnen genezen ben ik de 1e die me zal aanmelden.

[lezzmeister]

Dat kwam ook in mij op. Ach ja, kun je gezellig met de biologische vader erbij het kind opvoeden en dan kan hij je vrouw extra levensreddende behandelingen geven. Happy family.

[pvd2000]

Ik neem aan dat het hier over gaat: Wetenschappers testen stierensperma voor behandeling van kanker.
Dit om risico's over een eventuele zwangerschap voor te zijn.

[Technomania]

De micromotors 'vangen' de spermacellen en koppelen zich dan aan de kop van de zaadcel, waarbij er gebruik wordt gemaakt van de natuurlijke 'zwemmende' voortstuwing van de spermacellen om zodoende in het vrouwelijke reproductieve systeem te geraken. De micromotors hebben een coating van ijzer, zodat ze te sturen zijn via een magnetisch veld. Het idee is dat een arts op deze manier de cellen vrij gericht kan sturen naar bijvoorbeeld kwaadaardige kankercellen. Zodra de micromotor op de gewenste plek arriveert en daar tegen een oppervlak botst, wordt de spermacel automatisch losgelaten waarna de cel de actieve stof vrijgeeft in het weefsel.

Dus dan zou deze techniek ook gebruikt kunnen worden ter vervanging van de zgn Reageerbuisbaby?

Goed nieuws dan voor stelletjes met een kinderwens.

[Webgnome]

Wat ik mij afvraag wat doet dat klein beetje ijzer met het lichaam?

Verder toen ik las over de motortjes waarover gesproken wordt moest ik meteen denken aan Ben Feringa

[Reactie gewijzigd door Webgnome op 24 juli 2024 01:24]

[Daniel_Elessar]

Erg leuk om te lezen. En als ze enkel naar de baarmoederhals moeten gaat het nog. Als ze verder gaan lijkt het me ook niet heel effectief omdat ze ergens moeten kiezen welke kant ze opgaan, Links of rechts. En er gaan altijd een X(xx) aantal de verkeerde kant op.

[CivLord]

Niet wanneer de nanobuisjes ijzer bevatten en zo met een magnetisch veld de juiste kant op gestuurd kunnen worden.

[Daniel_Elessar]

Dat is inderdaad een goed idee.

[CivLord]

Zo goed dat de onderzoekers daar zelf ook al op waren gekomen

... De micromotors hebben een coating van ijzer, zodat ze te sturen zijn via een magnetisch veld. Het idee is dat een arts op deze manier de cellen vrij gericht kan sturen naar bijvoorbeeld kwaadaardige kankercellen. Zodra de micromotor op de gewenste plek arriveert en daar tegen een oppervlak botst, wordt de spermacel automatisch losgelaten waarna de cel de actieve stof vrijgeeft in het weefsel.

[Daniel_Elessar]

Ja, lezen is soms lastig
Vind het een tof idee dat ze ermee bezig zijn. Echter voor koppels zal deze vorm geen probleem zijn maar voor single vrouwen of zelfs minderjarigen? Dat zijn dan weer ethische kwesties, voor nu althans. Bloed of bloedgas doneren is ook iets wat we gewoon doen. Natuurlijk kunnen ze dit zo maken dat de spermacellen onvruchtbaar zijn en dus enkel dit doel dienen. Maar toch zou je even slikken als zo een behandeling voorgesteld wordt voor je tiener dochter. Maar dat is voor later als deze behandeling een groen licht krijgt

[verdroidnogaan2]

Misschien technisch/emperisch interessant, maar verder scary shit. Niemand weet wat het rotzooien met sperma en de invloed daarvan op de ontwikkeling van het kind op de lange termijn veroorzaakt.

[CivLord]

Het sperma dat hiervoor gebruikt wordt, wordt eenmalig buiten het lichaam aangepast.
Zwangerschap als neveneffect van de behandeling lijkt me ook niet gewenst, dus de behandeling combineren met anticonceptie of alleen toepassen tijdens de onvruchtbare periode van de menstruatiecyclus.
Dus geen effect op het nageslacht.

[verdroidnogaan2]

Dank voor de uitleg. Daar had blijkbaar overheen gelezen

[LOTG]

Een betere toekomst? Zo als ik het lees zou dit een effectieve methode zijn tegen onder andere baarmoederhalskanker.

Gezien we hard op weg zeg antibiotica overbodig (lees bacterien totaal resistent) te maken, denk ik dat nano machines misschien wel eens de uitkomst zouden kunnen zijn. Op cel gerichte behandelmethodes.

Of is het een probleem dat het in dit geval via sperma cellen gaat? Was het niet zo een drama geweest als er bloed cellen had gestaan?

[Battleduck]

richting de kankercellen!

[mixil]

Melk, de witte motor.