Nieuwe molecule voorkomt dat kanker het immuunsysteem 'bedriegt'
Nieuw onderzoek gooit een sleutel in de misleidingsplannen van kanker. Een molecuul dat wetenschappers hebben ontworpen, voorkomt dat kankercellen het immuunsysteem misleiden om hun groei in stand te houden.
Kanker heeft vele sluwe manieren waarop het het immuunsysteem bedriegt om het te sparen of zelfs om de verspreiding ervan te stimuleren.
Een van die manieren betreft de zogenaamde myeloïde cellen. Dit zijn een belangrijk wapen in het arsenaal van het immuunsysteem. Myeloïde cellen zijn zowel cruciaal voor de aangeboren immuunrespons van het lichaam als voor de adaptieve respons op een breed scala aan pathogenen.
In theorie zouden myeloïde cellen indringers zoals kankercellen moeten aanvallen. Maar de laatste misleiden de eerste door te 'denken' dat kankercellen eigenlijk een deel van het lichaam zijn dat iets heeft beschadigd. Als gevolg hiervan spannen de tumorcellen de myeloïde cellen in om ze te helpen delen en groeien.
Een team van wetenschappers heeft nu echter een manier gevonden om de plannen van kanker te dwarsbomen. Nieuw onderzoek dat in het tijdschrift verschijnt Nature Communications, onthult een nieuw doelwit voor immunotherapie, dat kan voorkomen dat kanker myeloïde cellen rekruteert.
Vineet Gupta, Ph.D., een professor en vice-voorzitter voor onderzoek en innovatie bij de afdeling Interne Geneeskunde aan het Rush Medical College in Chicago, IL, leidde het nieuwe onderzoek samen met Judith Varner, Ph.D., van de Moores Cancer Centrum aan de Universiteit van Californië in San Diego.
Hoe kanker de immuuncellen bedriegt
Met behulp van twee soorten genetisch gemodificeerde muizen ontrafelden de onderzoekers het mechanisme waarmee kankercellen het immuunsysteem misleiden.
Ze ontdekten dat een eiwit genaamd CD11b myeloïde cellen gewoonlijk zou helpen transformeren in een subtype van myeloïde cel genaamd M1-macrofagen. M1-macrofagen kunnen tumorgroei stoppen.
Uit het onderzoek bleek echter dat kankercellen de activiteit van CD11b verstoren en in plaats van myeloïde cellen in M1-macrofagen te veranderen, veranderen ze ze in M2-macrofagen.
In plaats van tumorgroei te onderdrukken, stimuleren M2-macrofagen dit proces. Ze doen dit door immuun-T-cellen op afstand te houden - die cruciaal zijn bij het afweren van ziekten - en door groeifactoren af te scheiden die kankercellen van nieuwe bloedvaten voorzien, waardoor ze voedingsstoffen kunnen opnemen en sneller kunnen groeien.
Bij kanker "bevorderen myeloïde cellen de tumorgroei en onderdrukken ze de activiteit van [ziektebestrijdende] T-cellen", legt prof. Gupta uit.
Eerder onderzoek naar immunotherapie, zo vervolgt de professor, heeft aangetoond dat geneesmiddelen die T-cellen activeren "buitengewoon effectief kunnen zijn bij het beheersen van tumorgroei".
Deze benadering lijkt echter niet voor alle kankers te werken, wat de wetenschappers motiveerde om te blijven zoeken naar manieren om immunotherapie te verbeteren.
Molecuul triggert CD11b om de tumorgroei te stoppen
In de nieuwe studie zochten prof. Gupta en zijn team naar een middel dat de activiteit van CD11b zou versterken om te voorkomen dat myeloïde cellen veranderen in M2-macrofagen.
Ten eerste bestudeerden ze de effecten van CD11b-deprivatie bij muizen en, zoals ze verwachtten, ontdekten ze dat getransplanteerde tumoren veel sneller en groter groeiden bij muizen zonder het gen voor CD11b.
Ook waren de meeste myeloïde cellen in de tumoren van deze knaagdieren M2-macrofagen.
Vervolgens ontwikkelden en gebruikten de wetenschappers een molecuul genaamd Leukadherin-1 (LA-1) om de activiteit van CD11b te stimuleren. Door dit eiwit te verhogen, werden de tumoren bij de muizen die de behandeling kregen drastisch verminderd.
De onderzoekers ontwikkelden ook muizen met een zogenaamde puntmutatie om hun bevindingen te versterken - en om ervoor te zorgen dat het nieuw ontwikkelde molecuul inderdaad tumorgroei onderdrukte door in te werken op CD11b. De puntmutatie zorgde ervoor dat CD11b de hele tijd actief bleef.
"De boost in CD11b-activiteit bij de muis met de puntmutatie bootst de boost na die wordt verleend op CD11b bij normale muizen met toediening van LA-1," meldt prof. Gupta. "De resultaten waren hetzelfde."
In elke situatie krompen de tumoren drastisch, wat mogelijk betekent dat het activeren van CD11b een geldig nieuw medicijndoelwit is bij immunotherapie voor kanker.
LA-1, het molecuul dat de onderzoekers ontwierpen, is zo'n veelbelovend medicijn, zeggen de wetenschappers. Ze waarschuwen echter dat het jaren kan duren voordat het molecuul zich vertaalt in een algemeen beschikbare veilige behandeling voor kanker.
