Immuuncellen 'herprogrammeren' om kankertumoren aan te vallen
Kankercellen kunnen verraderlijke doelwitten zijn voor zowel therapeutische middelen als de natuurlijke verdedigingslinie van het lichaam: het immuunsysteem. Maar een nieuwe benadering van het 'opnieuw bedraden' van macrofagen, de ziekteverwekker en puineters van het lichaam, zou een nieuwe impuls kunnen geven aan immunotherapie tegen kanker.
Immunotherapie is een type behandeling dat zich richt op het versterken van de eigen immuunrespons van het lichaam tegen kankertumoren.
Dit type therapie is de afgelopen jaren populairder geworden en onderzoekers hebben er een prioriteit van gemaakt om beter te begrijpen hoe kankercellen en gespecialiseerde immuuncellen met elkaar omgaan.
In een nieuwe studie heeft een team van onderzoekers van het Abramson Cancer Center van de Universiteit van Pennsylvania in Philadelphia, PA onderzocht hoe macrofagen kunnen worden "gestimuleerd" om kankercellen aan te vallen.
Macrofagen zijn witte bloedcellen die deel uitmaken van het immuunsysteem en wiens rol het is om potentieel schadelijke vreemde deeltjes te 'eten', en om celresten op te ruimen.
Kankercellen, zo leggen de onderzoekers uit, beschermen zichzelf normaal gesproken tegen deze immuuncellen door ze een signaal te sturen dat zich vertaalt als "eet me niet op" via een eiwit genaamd CD47.
In het huidige onderzoek - waarvan de bevindingen in het tijdschrift verschijnen Nature Immunology - het team vond een manier om macrofagen te 'herbedraden', zodat ze het signaal 'eet me niet op' van CD47 zouden negeren en kankertumoren zouden aanvallen.
Immuuncellen ‘primen’ tegen kanker
De onderzoekers leggen uit dat het simpelweg blokkeren van de 'eet me niet'-signalen die de kankertumoren uitzenden, de macrofagen niet altijd ertoe aanzet om hun aanval op te zetten.
Om deze reden testte het team met behulp van een muismodel een methode om deze immuuncellen te activeren en te "primen" om de tumoren aan te vallen.
"Het blijkt dat macrofagen moeten worden geprimed voordat ze aan het werk kunnen, wat verklaart waarom solide tumoren behandeling met alleen CD47-remmers kunnen weerstaan", merkt de senior auteur van het onderzoek, Dr. Gregory Beatty, op.
In hun muismodellen gebruikten de onderzoekers CpG, een soort korte, enkelstrengs, synthetisch DNA-molecuul dat functioneert als een antitumor, immuunresponsstimulans om de macrofagen te activeren.
Na deze interventie ontdekten de onderzoekers dat de muizen met CpG-geactiveerde macrofagen een snelle tumorkrimp vertoonden en langere overlevingskansen hadden.
Het team verwachtte dat - naast de initiële CpG-activering - de macrofagen ook een secundaire 'helper' nodig zouden hebben, zoals een CD47-remmer, om ze in staat te stellen de kankercellen effectief op te eten.
Ze waren echter verrast om te zien dat zelfs wanneer de kankercellen hoge niveaus van CD47 tot expressie brachten, de macrofagen die ze hadden geactiveerd in staat waren om het sterke signaal van 'eet me niet te negeren' en door te gaan met het aanvallen van de tumoren.
‘Een verschuiving in het metabolisme is nodig’
Om te begrijpen waarom dit gebeurde, analyseerden Dr. Beatty en zijn team het metabolisme van de macrofagen na activering. Ze merkten dat de metabolische activiteit van deze immuuncellen was verschoven en dat de macrofagen voor hun energiebehoefte afhankelijk waren van zowel glutamine (een aminozuur) als glucose (een eenvoudige suiker).
De onderzoekers denken dat het deze verschuiving was die ervoor zorgde dat de macrofagen kankercellen effectief konden aanpakken.
"Kanker krimpt niet zonder de hulp van macrofagen en macrofagen hebben de juiste brandstof nodig om kankercellen te eten en tumoren te laten krimpen", merkt dr. Jason Mingen Liu op, de hoofdauteur van het onderzoek.
“Om dit te doen is een verschuiving in de stofwisseling nodig om de energie in goede banen te leiden. Het is het metabolisme dat macrofagen uiteindelijk toestaat om signalen te negeren die hen vertellen hun werk niet te doen. "
Dr. Jason Mingen Liu
Drs Beatty, Mingen Liu en team suggereren dat onderzoekers nu meer werk moeten doen rond macrofagen en hun metabolisme. Ze leggen uit dat tal van medicijnen die de geneeskunde momenteel gebruikt bij de behandeling van bijvoorbeeld diabetes en hart- en vaatziekten, de metabolische activiteit van deze cellen kunnen beïnvloeden. Het blijft echter onduidelijk hoe deze interacties de resultaten van immunotherapie voor kanker kunnen beïnvloeden.
