'Backpacked drugs' kunnen immunotherapie voor solide tumoren stimuleren
Immuuntherapie wint terrein bij de behandeling van kanker, maar er is nog een lange weg te gaan voordat het ons lukt om geneesmiddelen die het immuunsysteem stimuleren te verbeteren om effectief te zijn tegen verschillende soorten tumoren. Kunnen nieuw ontworpen nanodeeltjes met medicijnen het antwoord zijn op betere immunotherapie?
Immuuntherapie versterkt de immuuncellen van mensen om de natuurlijke afweer van het lichaam tegen kanker te versterken.
Twee prominente manieren om dit te doen zijn:
- het verwijderen van tumorspecifieke T-cellen - die gespecialiseerde immuuncellen zijn - uit iemands eigen tumor, en ze vervolgens in het laboratorium laten groeien voordat ze opnieuw intraveneus aan de patiënt worden toegediend
- het isoleren van reeds circulerende T-cellen in het bloed van een patiënt en ze vervolgens 'trainen' om zich te richten op tumorspecifieke eiwitten - ofwel door ze genetisch te modificeren, ofwel door ze bloot te stellen aan dergelijke eiwitten, zodat ze zich kunnen aanpassen
Maar hoewel deze strategieën veelbelovend zijn gebleken bij de behandeling van bloedkankers, zoals leukemie of lymfoom, lijken ze niet zo effectief te zijn bij de behandeling van solide tumoren, zoals die worden gezien bij bijvoorbeeld borstkanker.
Een team van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge ontwikkelt nu een manier om het effect van T-cellen tegen solide tumoren te versterken en tegelijkertijd bijwerkingen te vermijden.
De wetenschappers testen het gebruik van gespecialiseerde nanodeeltjes die immuunversterkende medicijnen bevatten die zich kunnen hechten aan T-cellen.
“We ontdekten dat je de werkzaamheid van de T-celtherapie aanzienlijk zou kunnen verbeteren met medicijnen in rugzak die de donor-T-cellen helpen te overleven en effectiever te functioneren. Wat nog belangrijker is, we hebben dat bereikt zonder de toxiciteit die je ziet bij systemische injectie van de medicijnen. "
Senior studie auteur Prof.Darrell Irvine
De paper van de onderzoekers is nu gepubliceerd in het tijdschrift Nature Biotechnology.
Effectievere medicijnafgifte
Om het effect van T-cellen tegen vaste kankertumoren te versterken, hebben onderzoekers eerder geprobeerd grotere hoeveelheden cytokines te injecteren, dit zijn stoffen die de immuunrespons stimuleren.
Cytokinen kunnen echter schadelijke effecten hebben, omdat ze moeilijk te controleren zijn en de activiteit van gespecialiseerde cellen die deze boost niet nodig hebben, kunnen versterken.
Daarom besloten de MIT-onderzoekers om dit obstakel te omzeilen door een ‘opvangbak’ te creëren die het immuunsysteem bevorderende medicijn bevat dat zich alleen aan bepaalde soorten T-cellen kon hechten en deze kon stimuleren zonder de activiteit van andere cellen te beïnvloeden.
Dus creëerden ze een soort nanodeeltjes die genoeg van de cytokines kunnen dragen om de T-cellen hun beste werk te laten doen, en die de stoffen pas vrijgeven zodra de immuuncellen eraan vastzitten om daadwerkelijk een kankertumor te bereiken.
De nanodeeltjes zijn gemaakt van een gespecialiseerde gel, waarvan de moleculen bij elkaar worden gehouden door bindingen die zijn ontworpen om op te lossen wanneer de T-cellen een lichte chemische verschuiving ondergaan als gevolg van hun interactie met tumorcellen.
"Dat stelde ons in staat om de activering van T-cellen te koppelen aan de snelheid van medicijnafgifte", zegt prof. Irvine. "De nanogels lossen bij voorkeur op wanneer de T-cellen zich op plaatsen bevinden waar ze tumorantigeen zien: in de tumor en in de tumor-afvoerende lymfeklieren."
"Het medicijn wordt het meest efficiënt afgegeven", voegt hij eraan toe, "op de plaatsen waar u het wilt hebben en niet in een of ander gezond weefsel waar het problemen kan veroorzaken."
Klinische onderzoeken aan de horizon?
De onderzoekers beoordeelden de effectiviteit van hun nieuwe strategie bij muizen waarvan de T-cellen genetisch waren gemodificeerd om zich te richten op een eiwit dat specifiek is voor melanoom (of huidkanker).
Gelukkig zagen de onderzoekers dat hun experimentele immunotherapie-aanpak de kankertumoren vernietigde bij ongeveer 60 procent van de knaagdieren na meervoudige blootstelling aan deze behandeling.
Ze ontdekten ook dat het afleveren van het medicijn met behulp van de speciaal ontworpen nanodeeltjes geen schadelijke bijwerkingen opleverde. Dit staat in schril contrast met enkele van de negatieve resultaten die werden waargenomen toen dezelfde hoeveelheid van het immuunversterkende medicijn in de bloedbaan werd geïnjecteerd.
Bij het testen van deze methode op menselijke T-cellen die zijn ontworpen om zich te richten op glioblastoomtumoren (of hersenkanker), merkte het team bovendien op dat het opnieuw veelbelovende resultaten liet zien.
Als een van de medeoprichters van Torque Therapeutics - een bedrijf dat nieuwe immunotherapiemethoden voor de behandeling van kanker onderzoekt en test - wil prof. Irvine deze zomer beginnen met het uitvoeren van klinische proeven voor deze nieuwe aanpak.
Hij en zijn team veronderstellen dat het “backpacken” van het immuunstimulerende medicijn effectief kan zijn bij de behandeling van solide tumoren of bloedkankers, en ze proberen het effect ervan bij meer soorten kanker te testen.
Ze zijn ook van plan om te onderzoeken of andere soorten medicijnen dan degene die in hun recente experimenten werden gebruikt, nog effectiever zouden kunnen zijn in het stimuleren van T-celactiviteit.
