Onderzoek Angela Privat Maldonado

Abstract

Kankertherapieën hebben grote vooruitgang geboekt, maar de ontwikkeling van resistentie is nog een belangrijke uitdaging. Een nieuwe benadering voor kankerbehandeling is de inductie van celdood door oxidatieve stress, door verhoging van de niveaus van reactieve zuurstof en stikstofdeeltjes (RONS) in kankercellen. Niet-thermisch plasma (NTP) is een veelbelovende nieuwe therapie gebaseerd op de lokale afgifte van RONS, en is zeer doeltreffend bij meerdere soorten kanker. NTP kan de celcommunicatie tussen kankercellen beïnvloeden via gespecialiseerde structuren, gap juncties (GJ's) genoemd. GJ's kunnen moleculen (inclusief celdood-signalen en RONS) tussen cellen transporteren. Normale cellen van de tumor-micro-omgeving (TME) kunnen echter kankercellen redden van celdood en resistentie bevorderen via GJ's. Tot op heden is weinig bekend over hoe NTP de GJ-celcommunicatie in de TME verandert. Daarom willen wij bepalen hoe NTP-behandeling de GJ-communicatie tussen kanker en andere cellen van de TME (zoals stromale en endotheelcellen) beïnvloedt. We zullen computersimulaties en experimenten combineren met behulp van een "pancreas ductaal adenocarcinoommodel". We zullen NTP-effecten op 2D-, 3D- en "in-ovo" kankermodellen evalueren, naast in silico analyse. Dit zal ons begrip van de werkingsmechanismen van NTP voor kankerbehandeling aanzienlijk vergroten, in nieuwe modellen die rekening houden met de rol van andere TME-cellen, en de ontwikkeling van betere therapieën mogelijk maken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Bogaerts Annemie
• Co-promotor: Privat Maldonado Angela

Onderzoeksgroep(en)

• Plasma Lab voor toepassingen in duurzaamheid en geneeskunde - Antwerpen (PLASMANT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Pancreas ductaal adenocarcinoom (PDAC) heeft vijf-jaars overlevingspercentages van 2-9% en zal de derde voornaamste kankerdoodsoorzaak in de EU worden in 2025. PDAC tumoren vertonen hypovasculariteit en vasculaire compressie, waardoor chemoresistentie ontstaat, als gevolg van een desmoplastische reactie door pancreasstellaatcellen (PSCn). Studies hebben aangetoond dat een pro-angiogene benadering voor PDAC de medicijnafgifte en werkzaamheid verhoogt, waarbij tumorgroei en metastase verminderen. Koud atmosferisch plasma (KAP) is een nieuwe technologie waarvan bekend is dat het angiogenese kan induceren bij lage behandelingsdoses. Het doel van mijn project is om KAP-behandeling te gebruiken om de afgifte en het effect van chemotherapeutische geneesmiddelen te verhogen a.d.h.v. angiogenese inductie. De kINPen® plasma jet wordt gebruikt om de optimale condities te bepalen. Sferoïde co-culturen van pancreaskankercellen, PSCn en endotheelcellen zullen onderzocht worden. Gemcitabine zal worden toegediend aan sferoïden met de OrganoPlate® Graft, die vascularisatie van 3D in vitro modellen toelaat en zo de voorspellende kracht van in vitro studies vergroot. De klinische werkzaamheid zal worden geëvalueerd in een orthotopisch muismodel, door tumor resectie te combineren met intra-operatieve KAP-behandeling en adjuvante chemotherapie. Dit project zal leiden tot een nieuwe combinatiebehandeling voor PDAC-patiënten die een gedeeltelijke of volledige tumor resectie kunnen ondergaan.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Bogaerts Annemie
• Co-promotor: Privat Maldonado Angela
• Co-promotor: Smits Evelien
• Mandaathouder: Verloy Ruben

Onderzoeksgroep(en)

• Plasma Lab voor toepassingen in duurzaamheid en geneeskunde - Antwerpen (PLASMANT)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De SARS‐CoV‐2‐pandemie heeft aangetoond hoe onvoorbereid onze samenleving was op het voorkomen van de verspreiding van zeer besmettelijke ziekten, het beschermen van zorgverleners en patiënten, en de logistieke uitdagingen bij het gelijktijdig verzorgen en behandelen van een groot aantal besmettelijke patiënten. De afgelopen twee jaar hebben ziekenhuizen gestreefd om de verspreiding van dit virus binnen hun organisatie tegen te gaan, een uitdaging die dikwijls noodzaakte om dagelijks zelfs duizenden eenheden van ongebruikt, individueel verpakt medisch materiaal te laten vernietigen, dat niet snel en efficiënt kon worden gedesinfecteerd met de traditionele desinfectiemethoden. Het Universitair Ziekenhuis Antwerpen (UZA) alleen al produceert gemiddeld zo'n 250.000 kg medisch afval per jaar. In 2021 was de hoeveelheid medisch afval met meer dan 10% gestegen in vergelijking met de pre‐COVID periode. Wereldwijd gaf de pandemie niet alleen aanleiding tot een enorme verhoging van de kosten voor ziekenhuizen, maar verhoogde ook de productie van afval met 400‐500%. Bovendien was er op het hoogtepunt van de pandemie zelfs een nijpend tekort aan medische hulpmiddelen. Dit was dus niet alleen een milieu‐ en financieel probleem, maar ook een zware last voor de gezondheidszorg. Om beter voorbereid te zijn op toekomstige pandemieën, stellen we hier een missiegericht innovatieproject voor, dat beantwoordt aan een specifieke vraag vanuit de dienst Intensieve Zorgen van het UZA. In ons IOF‐POC CREATE‐project willen we een desinfectieapparaat op basis van niet‐thermisch plasma (NTP) ontwikkelen om virussen snel van ongebruikte, individueel verpakte medische producten te verwijderen: het plasmatoestel voor ziekenhuisgebruik ("hospital‐use plasma": HUP). Ons HUP‐toestel maakt gebruik van een volledig innovatief ontwerp met cilindrische geometrie, waarin de te desinfecteren materialen worden ingebracht. Het plasma wordt opgewekt rond deze (niet‐geleidende) verpakkingsmaterialen, om het contact met deze materialen te verbeteren en een volledige, uniforme behandeling te garanderen. We moeten hiervoor inderdaad een volledig nieuw plasmatoestel en concept ontwerpen, dat we een 'bewegend bed' DBD plasma noemen. Door gebruik te maken van de individueel verpakte medische producten als onderdeel van het plasmatoestel, en om het plasma stabiel te houden, biedt ons 'bewegend bed' DBD plasmatoestel een schaalbare oplossing voor snelle desinfectie in het ziekenhuis. Op basis van onze kennis van plasmadynamica en computersimulaties van plasma's, hebben we dit theoretische ontwerp ontwikkeld, maar de haalbaarheid om een werkend prototype te maken, moet nog uitgetest worden. Daarom zullen we in dit IOF‐POC CREATE‐project ons prototype HUP‐toestel in het laboratorium produceren en valideren. Indien succesvol, zal ons HUP‐toestel ons in staat stellen om: i) tekorten in individueel verpakte medische producten te verminderen; ii) het door zorginstellingen geproduceerde afval en de daarmee samenhangende kosten voor afvalbeheer te verminderen, en; iii) de incidentie van ziekenhuisinfecties te verminderen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Bogaerts Annemie
• Co-promotor: Delputte Peter
• Co-promotor: Jorens Philippe
• Co-promotor: Lin Abraham
• Co-promotor: Privat Maldonado Angela
• Co-promotor: Sahun Maxime

Onderzoeksgroep(en)

• Plasma Lab voor toepassingen in duurzaamheid en geneeskunde - Antwerpen (PLASMANT)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject