Het Nanospresso-apparaat brengt precisiegeneeskunde naar ziekenhuisapotheken

Het Nanospresso-apparaat brengt precisiegeneeskunde naar ziekenhuisapotheken

Een nieuw apparaat voor de toediening van gentherapie zou ertoe kunnen leiden dat ziekenhuisapotheken gepersonaliseerde nanomedicijnen op bestelling beschikbaar stellen. Deze gedemocratiseerde benadering van precisiegeneeskunde, zoals gepubliceerd inGrenzen in de wetenschapzou een revolutie teweeg kunnen brengen in de manier waarop ziekenhuizen zeldzame ziekten behandelen, zelfs in omgevingen met weinig middelen.

Zeldzame ziekten treffen miljoenen mensen wereldwijd, maar het one-size-fits-all model voor de ontwikkeling van geneesmiddelen laat patiënten weinig behandelingsopties over. Nu wil een Europees onderzoeksproject, Nanospresso genaamd, de balans in het voordeel van patiënten doen doorslaan door de toegang tot goedkope, op maat gemaakte genetica en RNA-therapieën te vergroten.

Het prototype van het Nanospresso-apparaat combineert twee beproefde technologieën – nucleïnezuurtherapie en lipide-nanodeeltjes – in een draagbare productie-eenheid. Ziekenhuisapothekers zouden de eenheid kunnen gebruiken om steriele, injecteerbare nanomedicijnen te bereiden die zijn afgestemd op de specifieke genetische afwijking die de toestand van de patiënt veroorzaakt, waardoor de noodzaak van gecentraliseerde geneesmiddelenproductie wordt omzeild.

De meeste geneesmiddelen, inclusief gentherapieën, worden vervaardigd in gecentraliseerde faciliteiten, een model dat werkt voor geneesmiddelen in grote volumes, maar niet voor zeldzame ziekten die elk een klein aantal patiënten treffen. Hoge productiekosten en een beperkte vraag zorgen ervoor dat veel zeldzame ziekten onbehandeld blijven.

Onder leiding van prof. Raymond Schiffers van het UMC Utrecht zou Nanospresso deze blokkers kunnen ondermijnen door de productie van nucleïnezuur-nanomedicijnen te decentraliseren naar het plaatselijke ziekenhuis. Dit zou de toegang tot deze therapieën kunnen vergroten, zelfs in omgevingen met weinig middelen.

Zeldzame ziekten maken deel uit van onze mondiale gezondheidsuitdagingen in termen van prevalentie. Hun gecombineerde impact onderstreept de dringende behoefte aan een platform waarmee ziekenhuizen hun medicijnen intern en on-demand kunnen personaliseren. Door de productie naar de zorglocatie te verplaatsen, kan Nanospresso helpen levensveranderende precisiemedicijnen binnen het bereik van patiënten te brengen. “

Prof. Raymond Schiffer van het UMC Utrecht

Zeldzame ziekten treffen wereldwijd 300 miljoen mensen – 36 miljoen alleen al in de EU – waarvan zeven op de tien beginnen in de kindertijd. Hoewel elke ziekte slechts een kleine populatie treft, die door het Europees Geneesmiddelenbureau (EMA) wordt beschreven als niet meer dan vijf op de 10.000 mensen, zijn er tussen de 5.000 en 8.000 van dergelijke ziekten.

“We bouwen een pad naar precisie-nucleïnezuur-nanogeneeskunde”, zegt eerste auteur dr. Mariona Estapé Senti, eveneens van het UMC Utrecht. "Nanospresso zou een revolutie teweeg kunnen brengen in de manier waarop we zeldzame ziekten behandelen door gepersonaliseerde geneeskunde naar meer patiënten te brengen. Het gebruiksvriendelijke, betaalbare apparaat zou medische professionals in staat kunnen stellen ziekten te behandelen die conventionele benaderingen niet kunnen."

Van plafond tot maatwerk

Nucleïnezuurtherapieën richten zich specifiek op de genetische instructies die verantwoordelijk zijn voor de defecte eiwitproductie. Ze zijn ook zeer flexibel. Door alleen de volgorde van het gebruikte RNA of DNA te veranderen, kunnen ze instructies krijgen om verschillende ziekten en bepaalde vormen van kanker te behandelen, om belangrijke eiwitten in virale of bacteriële cellen te deactiveren om infecties te behandelen. De specificiteit van het geneesmiddel kan ook de waarschijnlijkheid en ernst van bijwerkingen verminderen.

Nanospresso, gefinancierd door de Nederlandse Wetenschapsagenda, maakt gebruik van kleine draagbare cartridges die apothekers kunnen laden met een combinatie van lipidencomponenten en patiëntspecifieke nucleïnezuurtherapieën.

Deze worden vervolgens ter plaatse gemengd met behulp van een draagbaar microfluïdisch apparaat om espressopads te creëren die zijn afgestemd op de smaak van de consument. De lipide-nanodeeltjes in het apparaat beschermen de nucleïnezuurlading en helpen zo het juiste doel in de cel te bereiken.

Het resultaat is een nauwkeurig geformuleerd, doelgericht nanogeneesmiddel dat klaar is voor injectie. Omdat het systeem klein en op zichzelf staand is en ontworpen is door ziekenhuisprothetici, zou het kunnen worden gebruikt in klinieken en ziekenhuizen over de hele wereld, waardoor de meest geavanceerde medicijnen in ziekenhuizen kunnen worden gebruikt.

Daag het model uit

Nanospresso roept vragen op over hoe de aanpak past in de huidige gezondheidszorgsystemen en regelgevingskaders.

"Het huidige model werkt niet voor miljoenen mensen over de hele wereld, en wij geloven dat Nanospresso deze leemte in de behandeling zal opvullen. Daartoe zijn we actief betrokken bij discussies met toezichthouders en medicijnontwikkelaars over hoe we dit voor patiënten kunnen doen", zegt Schifflers.

De auteurs citeren historische precedenten in apotheken: tegen de 20e eeuw bereidden apothekers routinematig op maat gemaakte medicijnen in een proces dat bekend staat als ‘compounding’. Ze noemen ook het succes bij het gebruik van vergelijkbare nucleïnezuurplatforms om mRNA-vaccins te genereren, bijvoorbeeld tijdens de Covid-19-pandemie, en zeggen dat moderne ontwikkelingen op het gebied van microfluïdica met gesloten systemen doorbraken als Nanospresso mogelijk hebben gemaakt.

“Ons doel is om de toegang tot deze therapieën te vergroten”, zegt Estapé Senti. “Hoewel Nanospresso de conventionele medische aanpak uitdaagt, werken we ook samen met regelgevende instanties om de naleving van kwaliteits-, veiligheids- en effectiviteitsnormen, hulpmiddelen en bescherming te garanderen.”

Het systeem verkeert momenteel in prototypevorm en het team is actief bezig met het aanpakken van de technologische, wetenschappelijke, medische en regelgevende uitdagingen. Toekomstig werk zal onderzoeken hoe Nanospresso veilig kan worden geïntegreerd in de praktijk van de gezondheidszorg.

Het Nanospresso-NL-project ontving financiering van de Nederlandse Wetenschapsagenda, de Nederlandse organisatie voor wetenschappelijk onderzoek.

Bronnen: