Brain tumors are one of the emerging problems in human and veterinary medicine. In general, the prognosis is guarded, and the average life expectancy is short. For both, veterinary and human patients the current treatment options involve surgery and radiation therapy, which rarely result in curation and are often accompanied by significant side-effects.

Our novel treatment option for brain tumors involves neuro-navigated needle-injections of radioactive holmium microspheres into the tumor using image-guidance (MRI and CT), which ensures accurate administration of the microspheres into the tumor. With this minimally invasive treatment approach, the applied radiation dose in the tumor can be higher than conventional radiation therapy without damaging the surrounding or healthy tissue, thereby minimizing the potential side-effects.

The research project is being conducted by a consortium of the Faculty of Veterinary Medicine, the Radboud University Medical Center in Nijmegen, Delft University of Technology, the Neurosurgery department at the UMC Utrecht and two companies: Quirem Medical, and Elekta.

Osteosarcoom

Zowel bij honden als jonge mensen is osteosarcoom een aggressieve bottumor die vanwege de hoge uitzaaiingskans moeilijk behandelbaar is.

De meest voorkomende vorm van osteosarcoom bij de hond betreft een primaire bottumor in een van de ledematen. Chirurgische verwijdering van de primaire tumor is vaak mogelijk, meestal via amputatie van de betreffende ledemaat. Echter treed er alsnog snelle uitzaaiing (metastasering) op in >90% van de patiënten waardoor deze na 3-4 maanden overlijden.

De enige effectieve behandeling die dit metastaseringsproces kan vertragen op dit moment betreft chemotherapie, waarbij de meest effectieve chemotherapie protocollen de overleving van deze patiënten verlengen tot gemiddeld 11 maanden. Hier is al tientallen jaren weinig verbetering in geboekt, zowel bij honden als mensen, wat de noodzaak van nieuwe inzichten en behandelmethoden verder onderstreept.

Virustherapie voor botkanker bij honden

Een nieuwe en innovatieve methode om kwaadaardige tumoren te bestrijden betreft het inzetten van oncolytische virussen die tumorcellen kunnen infecteren en beschadigen. Bij oncolytische virustherapie is het beoogde doel een combinatie van:

1. specifieke destructie van tumorcellen door infectie met het virus; en als gevolg daarvan
2. activering van het immuunsysteem om tumorcellen te herkennen en aan te vallen (een vorm van immunotherapie).

One-Medicine

Naast het feit dat honden gebaat zijn bij de ontwikkeling van nieuwe/aanvullende behandelmogelijkheden van deze agressieve kanker, dienen zij bovendien als z.g. translationeel model voor humane patiënten (mensen) met vergelijkbare tumoren.

Omdat verschillende vergelijkbare typen kanker zowel bij mensen als honden voorkomen en omdat honden met spontaan optredende kanker een veel realistischer ziektemodel zijn dan proefdieren zijn zij waardevol voor translationeel onderzoek naar vergelijkbare ziekten in mensen. Dat noemen we ook wel One Medicine.

Klinische studie

De klinische studie met een virustherapie voor botkanker bij honden heeft als doel om te onderzoeken of er daadwerkelijk virusinfectie optreedt in de tumor bij patiënten na lokale injectie van het virus. Om dit doel te bereiken worden hond-patiënten met osteosarcoom behandeld met vaccinvirus door middel van lokale injectie in en/of rond de primaire tumor, 7 tot 10 dagen vooraf aan geplande chirurgische verwijdering van de tumor.

De behandeling vindt in principe onder sedatie (‘roesje’) plaats, liefst tijdens de poliklinische opwerking van de hond-patiënt met CT scan (waarvoor de hond toch onder anesthesie moet). Zodoende zal de virusbehandeling de voortgang van de reguliere therapie niet in de weg staan of beïnvloeden. Bijkomend potentieel voordeel voor de patiënt is dat er, indien virusinfectie in de tumor optreedt, ook een systemische immuunrespons tegen de tumor kan optreden wat zich op de langere termijn zou kunnen uiten in een langere overleving vanwege een remmende werking op het ontstaan van uitzaaiingen. Om dat te onderzoeken worden de honden na behandeling nog langdurig opgevolgd.

Onderzoeken

De hond-patiënt wordt onderzocht door middel van:

• Lichamelijk onderzoek
• CT onderzoek naar uitzaaiingen
• Bloedonderzoek, zowel voor bepaling basale bloedwaarden als uitsluiten van andere aandoeningen

Weefselonderzoek

Na de chirurgische verwijdering van de tumor zal het uitgenomen tumorweefsel naast reguliere diagnostische histopathologie ook onderzocht worden op virale infectie door middel van specifieke laboratoriumtesten.

Follow-up

De opvolging na behandeling bestaat uit standaard nabehandeling en controles na chirurgie (pijnstilling, rust, controle consult na 10-14 dagen), gevolgd door monitoring op uitzaaiing op minimaal 3, 6, 9 en 12 maanden na virusbehandeling door middel van lichamelijk onderzoek en röntgenopnamen van de longen (thorax). Follow-up na 12 maanden zal geschieden op basis van individuele situatie van de patiënt.

Squamous cell carcinomas are the most common malignant tumors in the oral cavity of cats. The medium survival time for most of the available treatment options is only 3 months and this highlights the need for alternatives. The accessibility of the tumour and the fact that these tumors do not often metastasize, make feline squama cell carcinoma an ideal candidate for nanobody-targeted photodynamic therapy (NB-PDT). This clinically approved therapy makes use of locally applied light to activate a photosensitizer which is specifically directed to cancer cells by its conjugation to a NB-targeting a tumour marker, endothelial growth factor receptor (EGFR) in our case.

Feline squama cell carcinoma resembles many features with its human counterparts, both clinically and biologically and therefore, translation to selected human patients may be considered in the future.

This research project is a collaborative project with the Department of Pharmaceutical Sciences and Department of Biology (Molecular Targeted Therapies Group), from the Faculty of Science of Utrecht University.