Gevecht tussen tumor- en afweercel live in beeld gebracht

0
1428

Speciale microscopie toont zwakke plek van tumor
Uitzaaiende kankercellen maken geen weefsel kapot, maar kruipen langs de ruimtes die bloedvaten, zenuwbanen en ander weefsel al hebben aangelegd. Afweercellen die de kankercellen bestrijden doen dat echter ook. Dit blijkt uit onderzoek van celbioloog Bettina Weigelin van het Radboudumc. Zij legde met een geavanceerde microscoop voor het eerst op camera vast hoe uitzaaiende tumorcellen zich door het lichaam bewegen en hoe afweercellen achter de tumorcellen aangaan. Ook kon zij het effect van verschillende vormen van immuuntherapie tegen kanker in beeld brengen. Op 24 november promoveerde zij op haar onderzoek.

Bettina Weigelin toonde met een speciale microscoop, een multifoton laser scanning microscoop*, aan dat invasie van tumorcellen in gezond weefsel niet willekeurig is. De cellen kruipen door holtes langs bloedvaten, tussen spierweefsel, of langs de zenuwbanen. Zij kiezen als het ware de weg van de minste weerstand. Dit betekent ook dat de tumor de anatomie van het gezonde weefsel niet vernielt. Nog niet eerder is dit reisgedrag van tumorcellen zo sprekend in bewegend beeld gebracht.

Natuurlijke afweer
Het lichaam is niet volkomen weerloos tegen de rondreizende tumorcellen. Het natuurlijke afweersysteem heeft mogelijkheden om de kankercellen aan te vallen. In sommige gevallen kan het lichaam op deze manier de tumorcellen afstoten en vernietigen, maar in veel gevallen gaan de tumorcellen zich na enige tijd weer volop vermenigvuldigen en krijgt het afweersysteem er geen grip meer op. Er ontstaat een soort wapenwedloop tussen tumorcellen en afweercellen. De afweercellen schakelen hun hele wapenarsenaal in om de tumorcel op te ruimen. Op zijn beurt doet de tumorcel zijn best om de afweercel te ontwapenen en zichzelf onzichtbaar te maken.

Strijd tegen kanker aan het front
Afweercellen blijken in hun jacht op de tumorcellen ook voor de gebaande paden in het lichaam te kiezen. Bettina Weigelin bekeek in nagemaakt bindweefsel in het laboratorium de interactie tussen tumorcellen en een bepaald soort afweercellen, zogenaamde cytologische T-lymfocyten (CTL). Zij ontdekte dat een herhaalde aanval van CTL’s in staat is om afweerresistente kankercellen alsnog te doden. Ook in levend weefsel bij muizen vond ze dit effect terug. De mate waarin kankercellen gedood werden was het hoogst in gebieden waar de concentratie CTL’s het hoogst was.

Immuunsysteem versterken
Het is mogelijk om het natuurlijke afweersysteem tegen kanker een handje te helpen met behulp van immuuntherapie. Een manier om dat te doen is de CTL-cellen uit het lichaam te nemen, te vermeerderen in het laboratorium en weer toe te dienen aan de patiënt. Deze massale invasie van CTL’s gaat op de tumorcellen af die geen weerstand meer kunnen bieden aan deze overmacht. Uit de beelden die Weigelin maakte, bleek dat niet alleen de hoeveelheid actieve CTL’s het succes van de aanval bepaalt, maar ook de mate waarin deze immuuncellen door kunnen dringen in een tumor en de langere levensduur die ze vervolgens hebben.

Figuren (v.l.n.r.): Collectieve invasie van tumorcellen (geel) in de huid van een muis. De cellen volgen het pad van de zenuwen en vetweefsel (blauw), bindweefsel en spieren (groen) en bloedvaten (rood). Zie ook de bewegende beelden op onze website. Figuur 2: T-cellen (groen) jagen op tumorcellen (rood). Bekijk ook de bewegende beelden op onze website, waarin het verschil te zien is tussen een ‘normale’ behandeling en een combinatiebehandeling met monoklonale antilichamen.

Cocktail van therapieën overwint tegenstand
Ook al is therapie met versterkte CTL’s effectief, dan nog kunnen de tumorcellen ongevoelig worden voor deze bestrijdingsmethode. Maar er zijn meer mogelijkheden. Een andere vorm van immuuntherapie bevat monoklonale antilichamen. Dit zijn signaalstoffen die aan de kankercellen binden, waardoor het afweersysteem deze cellen beter herkent en sneller opruimt. Maar ook deze vorm van therapie kunnen tumorcellen weerstaan. Bettina Weigelin ontdekte in experimenten bij muizen dat bij het combineren van beide vormen van immuuntherapie de tumorcellen alsnog voor de bijl gaan. In tumoren die behandeld waren met antilichamen, overleefden de CTL’s langer, konden zich beter binden aan de tumorcellen en bleven langer actief in het aanvallen van tumorcellen. Het remmen van de tumorgroei werd op deze manier sterk verbeterd.

* Een multifoton laser scanning microscoop vuurt (bijna) infrarood laserlicht af op het te bekijken weefsel. In de cellen van het weefsel zitten moleculen die oplichten onder invloed van het laserlicht. In verschillende cellen zitten verschillende moleculen, waardoor elk type cel een eigen kleur krijgt. Omdat de beelden in levend weefsel worden gemaakt, zijn niet alleen foto’s, maar ook filmpjes te maken.