Nieuwe fluorescente Nanobodies om kankercellen in beeld te brengen tijdens het heelkundig verwijderen van hoofd- en halstumoren

Voor de meeste soliede kankers blijft operatieve verwijdering de belangrijkste antikankertherapie, waarbij ernaar wordt gestreefd al het tumorweefsel volledig te verwijderen. Een belangrijke uitkomstmaat is dan ook de afwezigheid van residuele kankercellen na de operatie. Het gebruik van een fluorescerend contrastmiddel dat de tumorcellen in real time zichtbaar maakt, kan de resectie van vaste kankers vergemakkelijken. De epidermale groeifactor receptor (EGFR), overgeëxpresseerd in verschillende types van maligniteiten, in het bijzonder in hoofd- en halskanker zoals plaveiselcelcarcinoom (SCC), is een relevante biomerker gebleken om kwaadaardige van gezonde cellen te onderscheiden, wat resulteert in hoge tumor-naar-achtergrond gecontrasteerde beelden tijdens real-time fluorescentie-geleide chirurgie (FGS). In dit project zullen we Nanobodies (Nb's) tegen EGFR gebruiken als liganden omdat de veel kleinere Nb's een betere kinetiek en weefselpenetratie hebben in vergelijking met monoklonale antilichamen, die momenteel gebruikt worden voor FGS. Bovendien zullen we klinische studies uitvoeren in gezelschapshonden met natuurlijk voorkomende kanker, een relevant maar nog sterk onderbenut preklinisch model voor de ontwikkeling van antikanker strategieën voor menselijke patiënten. Wanneer fluorescerende contrastmiddelen met succes kwaadaardige cellen kunnen identificeren in honden met kanker, is het waarschijnlijk dat deze middelen succesvol zullen zijn in klinische studies bij menselijke patiënten met een soortgelijk tumortype.

Het voorgestelde project heeft tot doel na te gaan of anti-EGFR Nb's potentieel hebben om een vroege diagnose mogelijk te maken in gevallen van hoofd-halskanker, om de chirurgische uitkomst te verbeteren door het bereiken van negatieve chirurgische marges als gevolg van intra-operatieve marge afbakening en identificatie van verspreide tumorcellen. Bijgevolg zou FGS met anti-EGFR Nb's het potentieel hebben om de nood aan adjuvante therapie en de daarmee gepaard gaande morbiditeit te verminderen, en om de overlevingstijd bij patiënten met hoofd-halskanker te verlengen. Hiertoe zullen drie strategieën worden getest. In een eerste stap zullen plaatselijk aangebrachte fluorescent gelabelde anti-EGFR Nb's aangebracht worden op verse weefselbiopsies van hoofd- en halskankers bij de mens en bij gelijkwaardige honden om aan te tonen of plaatselijke ex vivo toepassing van anti-EGFR fluorescent gelabelde Nb's met succes EGFR-positieve hoofd- en halskanker kan identificeren op het moment van diagnose bij de hond en de mens. Bovendien zullen de fluorescent gelabelde anti-EGFR Nb's plaatselijk aangebracht worden op het wondbed bij honden na chirurgische verwijdering van een maligniteit in hoofd en nek, om te screenen op resterende fluorescentie, die indicatief zou zijn voor residuele kankercellen. Bovendien zullen honden met SCC in het hoofd en de nek intraveneus anti-EGFR Nb toegediend krijgen 1 uur voor de geplande chirurgische verwijdering van de maligniteit. Fluorescentie-geleide chirurgie zal worden uitgevoerd waarbij de fluorescentie intensiteiten van de tumor en de aangrenzende weefsels in vivo zullen worden vergeleken, zowel tijdens de chirurgische ingreep als na de chirurgische verwijdering van de tumor. In alle drie de stappen zullen biopten worden genomen en verwerkt voor immunohistochemie (IHC) en de expressie en distributie van EGFR zal worden vergeleken met de fluorescentiegegevens. Dit proof-of-concept project zal voorlopige gegevens opleveren over de gevoeligheid en specificiteit van het nieuwe contrastmiddel voor de identificatie van kwaadaardig weefsel dat EGFR overexpresseert. Deze informatie is van het grootste belang: als de anti-EGFR Nb's inderdaad onderscheid kunnen maken tussen kwaadaardig en normaal weefsel, zijn de investeringen om de Nb's onder Good Manufacturing Practice (GMP) te produceren gerechtvaardigd en kunnen klinische studies bij mensen worden opgezet.