Een nieuwe manier om immuuncellen te manipuleren kan kanker, auto-immuunziekte, behandelen
Wetenschappers hebben een nieuwe manier ontdekt om auto-immuniteit te beteugelen en het lichaam te stimuleren om kanker te bestrijden. De methode maakt gebruik van een voorheen onbekende medicijnroute om immuuncellen te manipuleren.
De ontdekking betreft een molecuul genaamd tetrahydrobiopterine (BH4), dat al goed bekend is bij degenen die de biologie van de hersenen en het zenuwstelsel bestuderen.
Nieuw onderzoek laat echter zien dat BH4 een voorheen onbekende rol heeft: het helpt de groei van T-cellen in het immuunsysteem te beheersen.
T-cellen zijn witte bloedcellen die mogelijk schadelijke pathogenen opsporen en aanvallen, zoals virussen, bacteriën en malafide cellen, inclusief cellen die kanker kunnen veroorzaken.
De leiders van de studie zijn onderzoekers van het Institute of Molecular Biotechnology van de Austrian Academy of Sciences (IMBA) in Wenen en anderen van het Boston Children’s Hospital in Massachusetts. Het journaal Natuur publiceerde onlangs de bevindingen.
"Een fascinerend kenmerk van onze ontdekking is dat een systeem dat al tientallen jaren in de neurobiologie bekend is, zo'n sleutelrol kan spelen in de T-celbiologie", zegt senior co-auteur Josef M. Penninger, de wetenschappelijke en oprichter en directeur van IMBA.
Hij legt uit dat de bevinding "twee totaal verschillende systemen in ons lichaam met elkaar verbindt" en dat het "werkelijk verbazingwekkend was om zo'n cruciale nieuwe speler in de T-celbiologie te vinden."
Wat vooral interessant is, voegt hij eraan toe, is dat de ontdekking betrekking heeft op de controle van de groei van T-cellen, in tegenstelling tot de activering van de cellen.
Kanker en auto-immuniteit
De bevinding zou moeten leiden tot een breed scala aan medische toepassingen, variërend "van het beheersen van auto-immuunziekten, astma en allergieën tot het hebben van een nieuwe manier om immuniteit tegen kanker te activeren", concludeert Penninger.
Het gebruik van de eigen genezingsmechanismen van het lichaam om ziekten te bestrijden is een snelgroeiend veld in medisch onderzoek.
Twee wetenschappers wonnen de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde 2018 na het ontwikkelen van een benadering van kankertherapie die het inherente vermogen van het immuunsysteem om tumorcellen te vernietigen, stimuleert.
Dergelijke ontdekkingen zorgen voor een revolutie in de manier waarop we kanker behandelen, een ziekte die miljoenen mensen wereldwijd treft en een aanzienlijke impact heeft op de samenleving.
Het National Cancer Institute schat dat artsen in 2018 1.735.350 nieuwe gevallen van kanker zullen diagnosticeren en dat 609.640 mensen in de Verenigde Staten aan de ziekte zullen overlijden.
Ziekten kunnen ook het gevolg zijn van een overactief of verkeerd gericht immuunsysteem. Er zijn meer dan 80 soorten auto-immuunziekten, en deze ontstaan doordat het immuunsysteem gezond weefsel aanvalt en het als een bedreiging beschouwt.
Veel voorkomende auto-immuunziekten zijn inflammatoire darmaandoeningen, diabetes type 1, systemische lupus erythematosus en reumatoïde artritis.
Een rapport uit 2005 van de National Institutes of Health (NIH) schatte dat tot 23,5 miljoen mensen in de VS een auto-immuunziekte hebben en dat de "prevalentie toeneemt".
De American Autoimmune Related Diseases Association zegt echter dat de NIH-cijfers alleen rekening houden met 24 auto-immuunziekten en dat het werkelijke aantal waarschijnlijk ongeveer 50 miljoen is.
BH4-blokkers
Het lichaam gebruikt BH4 om serotonine en dopamine te maken, twee hormonen die signalen verzenden tussen cellen in de hersenen en het zenuwstelsel.
De auteurs van de nieuwe studie toonden aan dat het molecuul ook cruciaal is voor T-celbiologie. Ze toonden aan dat het verminderen van de celproductie van BH4 "ernstig" de "proliferatie van rijpe muis- en menselijke T-cellen" beperkt. "
Het lijkt erop dat T-cellen BH4 nodig hebben om hen te helpen bij het reguleren van ijzer en om energie te produceren. Dit komt overeen met bevindingen uit veel ouder onderzoek, dat ijzertekort in verband bracht met problemen met het immuunsysteem.
In muismodellen van kanker ontdekte het team dat het verhogen van BH4 ervoor zorgde dat meer T-cellen groeiden en tumoren krimpen. Het lijkt erop dat BH4 dit doet door een molecuul te overwinnen dat kynurenine wordt genoemd en dat normaal gesproken de groei van T-cellen in tumoren onderdrukt.
Senior co-auteur Clifford J. Woolf, directeur van de F.M. Kirby Neurobiology Center in het Boston Children’s Hospital, verwondert zich erover dat "een molecuul dat wordt erkend als essentieel voor veel functies in de neurobiologie, nu wordt geïdentificeerd als de sleutel voor volledig nieuwe therapieën."
Woolf beschrijft de effecten van het veranderen van de hoeveelheid BH4: “Als we het afnemen, blokkeren we de proliferatie van T-cellen bij auto-immuunziekten of astma. Als we het inbellen, kunnen we T-cellen laten groeien en tumorcellen aanvallen, zelfs onder ongunstige omstandigheden. "
De onderzoekers testten enkele BH4-blokkers op muismodellen van allergieën en auto-immuunziekten. De medicijnen 'kalmeerden' auto-agressieve T-cellen, stopten allergische ontstekingen en verhinderden dat T-cellen auto-immuunaanvallen in de darmen en hersenen veroorzaakten.
Ze hopen binnenkort een medicijn op basis van de aanpak bij mensen te testen.
"Het mooie van de aanpak is dat we, in plaats van ons te richten op een enkele cytokine of klasse van T-cellen, de proliferatie in alle ziektegerelateerde T-cellen een halt toeroepen, en dit zou zich kunnen vertalen in activiteit bij meerdere verschillende klinische aandoeningen."
Clifford J. Woolf
