Bij de ontwikkeling van betere behandelingen van kanker is steeds meer aandacht voor het selectief en vooral lokaal toedienen van anti-kanker middelen. Het onderzoek van Sven Askes effent het pad voor zulke toediening via een uitgekiende combinatie van stoffen en technieken. Het achterliggende idee daarbij is om relatief onschadelijke stoffen te gebruiken, die veilig in de bloedbaan van de patiënt zijn te brengen. Op de plaats van de tumor worden deze 'prodrugs' vervolgens omgezet in krachtige anti-kanker stoffen door bestraling met licht.

Sven richtte zijn aandacht op prodrugs van het ruthenium-polypyridyl type. Na activering met licht kunnen deze via een aantal bioselectieve mechanismen tot celdood leiden. In tegenstelling tot de bekende photodynamic therapy (PDT), die met tamelijk niet-specifieke reactieve zuurstof deeltjes werkt, is voor ruthenium-polypyridyl prodrugs de aanwezigheid van zuurstof niet vereist. Daardoor zijn deze ook te gebruiken bij zuurstofarme tumoren die ongevoelig zijn voor PDT.

Upconversie

Een probleem is wel dat ruthenium-polypyridyl prodrugs alleen zijn te activeren met blauw licht, dat nauwelijks in weefsel doordringt. Sven Askes loste dit op door te bestralen met rood licht – dat goed doordringt in weefsel – en dit op de plaats van de tumor in blauw licht om te zetten.

Voor deze 'upconversie' benutte hij een samenspel van functionele kleurstofmoleculen die in staat zijn tot zogenaamde 'triplet-triplet annihilatie (TTUC)'. Hij ontwikkelde supramoleculaire nanostructuren (gebaseerd op liposomen en polymeersomen) met daarin zowel de upconversie kleurstofmoleculen als de prodrugs, zodat het blauwe licht inderdaad de prodrugs kunnen activeren. Een laatste probleem bleek dat het gekozen upconversie mechanisme sterk geremd wordt door zuurstof. Ook daarvoor vond Sven een oplossing, in de vorm van biocompatibele antioxidanten zoals ascorbinezuur (vitamine-C).

Intelligentie en vasthoudendheid

De jury van de Dick Stufkens Prijs 2017 stelt dat Sven Askes met een intelligente en vasthoudende aanpak veel obstakels uit de weg heeft geruimd om de nieuwe fotochemotherapie mogelijk te maken. Gedurende zijn onderzoek heeft hij een breed scala aan chemische, spectroscopische, microscopische en biochemische technieken toegepast en wist hij een indrukwekkend aantal artikelen in wetenschappelijke toptijdschriften te publiceren.

De jury van de Dick Stufkens Prijs is onder de indruk van de kwaliteit, de originaliteit en het interdisciplinaire karakter van Sven Askes’ dissertatie en verwacht dat het beschreven onderzoek een belangrijke bijdrage zal leveren aan de toekomstige ontwikkeling van fotochemische kankertherapie.

De Dick Stufkens Prijs wordt jaarlijks toegekend voor de beste dissertatie (uit de periode van 1 juli tot 1 juli van het volgende jaar) door een promovendus van de Holland Research School of Molecular Chemistry (HRSMC). De prijs – voor het eerst uitgereikt in 2008 – bestaat uit een certificaat en een bedrag van 1000 Euro.

Op 16 november zal prof. dr. Jan Verhoeven de Dick Stufkens Prijs 2017 uitreiken aan Sven Askes op het jaarlijkse HRSMC symposium, dit jaar in het Amsterdam Science Park Congress Centre. Naast Sven Askes, die een lezing geeft over zijn promotieonderzoek, zullen diverse promovendi en stafleden van de HRSMC lezingen en posters presenteren. Spinozalaureaat prof.dr.ir. René Janssen verzorgt een gastlezing. Het symposium is ook toegankelijk voor niet-HRSMC leden. Meer informatie over programma en registratie is te vinden op de website.

Over HRSCM

De Holland Research School of Molecular Chemistry werd opgericht in 1994 en is geaccrediteerd door de Koninklijke Nederlandse Akademie voor Wetenschappen (KNAW). De onderzoekschool omvat experimentele en theoretische groepen werkzaam op het gebied van de moleculaire chemie en fysica aan de Universiteit van Amsterdam, de Vrije Universiteit Amsterdam en de Universiteit Leiden.