'Cross-dressing'-cellen kunnen de behandeling van kanker verbeteren
Zwitserse onderzoekers hebben een baanbrekende techniek ontworpen die kunstmatige receptoren gebruikt om de immuunrespons van het lichaam op tumoren te versterken.
Kankerbehandelingen evolueren voortdurend; een van de meer recente verschuivingen in de behandeling draait om het versterken van de natuurlijke immuunrespons.
Ons immuunsysteem is uitstekend in het vernietigen en verwijderen van beschadigde, defecte of oude cellen, maar in het geval van kanker heeft het de neiging om wat hulp nodig te hebben.
Immuuntherapieën zijn ontworpen om het immuunsysteem van een patiënt te stimuleren om de kanker binnenin te bestrijden. Hoewel de nieuwste immuuntherapieën effectief kunnen zijn, werken ze alleen voor een minderheid van patiënten met solide tumoren.
De race is begonnen om deze methoden te verbeteren en ze voor een breder scala aan patiënten te laten werken. Betrokken bij deze push is een groep van Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL), Zwitserland.
Dendritische celvaccins
Concreet is de Zwitserse groep geïnteresseerd in het verbeteren van zogenaamde dendritische celvaccins. Dendritische cellen - ook wel antigeenpresenterende cellen genoemd - vormen een belangrijk onderdeel van het immuunsysteem. Ze vangen antigenen van vreemde lichamen op en geven deze over aan dodelijke T-cellen, die vervolgens de dreiging neutraliseren.
Om dendritische celvaccins te maken, worden dendritische cellen uit de patiënt verwijderd en worden tumorantigenen "gedwongen" gevoed voordat ze weer in de patiënt worden afgegeven. Op deze manier worden killer-T-cellen geprimed om tumorcellen te vernietigen, die normaal gesproken experts zijn in het ontwijken van het immuunsysteem.
Dendritische celvaccins zijn al veelbelovend gebleken, maar ze hebben wel beperkingen. Een belangrijk nadeel is dat de tumorantigenen die worden gebruikt om de dendritische cellen te "voeden", afkomstig zijn van in het laboratorium gekweekte tumoren, niet van die van de patiënt. Omdat elke tumor anders is, is het vaccin niet exact op elkaar afgestemd en wordt het daarom mogelijk slechts gedeeltelijk geactiveerd door de aanwezige tumor.
Een nieuw voorschot
De onderzoekers van EPFL, onder leiding van prof. Michele De Palma, hebben dit probleem enigszins opgelost.
Afbeelding tegoed: C. Cianciaruso / M. De Palma / EPFL
Ze creëerden kunstmatige receptoren, bekend als extracellulaire vesikel-internaliserende receptoren (EVIR's).
Dendritische cellen worden uit een patiënt gehaald en EVIR's worden erin ingebracht.
Wanneer de dendritische cellen worden teruggebracht naar het lichaam van de patiënt, worden ze voorbereid om soorten kleine blaasjes, exosomen genaamd, te herkennen.
Exosomen zijn kleine pakketjes die verschillende moleculen tussen cellen transporteren; belangrijk in een aantal processen, zoals coagulatie, celsignalering en afvalbeheer, worden ze in grote hoeveelheden door tumoren geproduceerd. In kankercellen wordt gedacht dat ze een rol spelen bij uitzaaiingen, waardoor ze kanker helpen reizen naar en gedijen in verre delen van het lichaam.
EVIR's vangen exosomen op die door het lichaam reizen en geven dendritische cellen de exacte blauwdruk van de aanwezige tumor. De dendritische cellen kunnen dan de dodelijke T-cellen informeren en de immuunrespons van de patiënt op de kanker versterken.
Met behulp van beeldvormende technieken toonde het team aan dat EVIR's de overdracht van tumorantigenen van het exosoom naar het buitenmembraan van de dendritische cel verbeterden.
Hun resultaten worden deze week in het tijdschrift gepubliceerd Nature Methods.
“We noemen dit fenomeen crossdressing, wat verwijst naar het feit dat de dendritische cellen immunogene antigenen uit de tumor halen en deze direct op hun eigen oppervlak laten zien. Dit is een fascinerende en onconventionele route voor antigeenpresentatie aan T-cellen, waarvoor geen complexe en snelheidsbeperkende moleculaire interacties in de dendritische cel nodig zijn. "
Prof. Michele De Palma
Het team hoopt dat deze nieuwe technologie uiteindelijk de specificiteit en het dodingsvermogen van immunotherapie zal verbeteren. Mario Leonardo Squadrito, eerste auteur van de studie, legt uit:
"De EVIR-technologie kan een natuurlijk fenomeen onderscheppen - het vrijkomen van exosomen uit tumoren - in het voordeel van de patiënt. Het maakt gebruik van pro-tumorale exosomen als selectieve nanodragers van tumorantigenen, waardoor ze beschikbaar zijn voor het immuunsysteem voor herkenning en afstoting van kanker. "
Voordat deze baanbrekende technologie bij patiënten kan worden gebruikt, is er meer onderzoek nodig. De auteurs zijn van plan om deze onderzoekslijn voort te zetten samen met wetenschappers van het CHUV Universitair Ziekenhuis van Lausanne.
