Baanbrekend onderzoek naar getrainde immuniteit om kanker te bestrijden
ArrayEen groot onderzoeksproject geleid door TU/e-onderzoeker Willem Mulder laat zien hoe een ‘nanobiologische’ immuuntherapie het aangeboren immuunsysteem mobiliseert tegen kanker.
Tot voor kort werd verondersteld dat het aangeboren immuunsysteem, de eerste verdedigingslinie van het lichaam, ziekteverwekkers niet in zijn geheugen opslaat. Baanbrekend onderzoek van onderzoekers van de TU Eindhoven en verschillende instituten in Europa en de VS, introduceert een ‘nanobiologische’ immunotherapie die het aangeboren immuunsysteem kan trainen en helpen bij het uitschakelen van tumorcellen. De nieuwe aanpak is met succes toegepast in muizen met huidkanker.
Snelle reactie op een infectie
Ons immuunsysteem bestaat uit twee armen; het aangeboren immuunsysteem en het adaptieve immuunsysteem. Het aangeboren immuunsysteem zorgt voor een snelle reactie op een infectie en mobiliseert T-lymfocyten van het adaptieve immuunsysteem via de presentatie van antigenen die specifiek zijn voor de ziekteverwekker. Ons adaptief immuunsysteem bouwt op natuurlijke wijze of via vaccinatie een immunologisch geheugen op tegen ziekteverwekkers. Als gevolg daarvan kan het de noodzakelijke immuunrespons oproepen om eerder aangetroffen ziekteverwekkers uit te schakelen.
Immunotherapie heeft de afgelopen jaren veel aandacht gekregen voor de behandeling van kanker. De behandeling resulteert in de activatie van T lymfocyten die effectief tumorcellen bestrijden.
Aangeboren immuunsysteem en getrainde immuniteit
Ondezoekers hebben lang verondersteld dat het aangeboren immuunsysteem geen geheugen bezit. Pionierswerk van Prof. Dr. Mihai Netea (Radboudumc) heeft echter aangetoond dat het aangeboren immuunsysteem ’getraind’ kan worden, bijvoorbeeld door individuen te vaccineren met het BCG-vaccin tegen tuberculose. Hij toonde aan dat aangeboren immuuncellen een primitief geheugen kunnen verwerven door metabole en epigenetische veranderingen, waardoor deze cellen beter reageren.
De productie van aangeboren immuuncellen met een getraind immuunfenotype wordt gereguleerd door voorlopercellen in het beenmerg. Voorlopercellen zijn de ‘ouders’ van cellen die zich kunnen ontwikkelen tot adequaat geprogrammeerde immuuncellen.
Voor kankerbestrijding kan het therapeutisch induceren van getrainde immuniteit enorm gunstig zijn. Het onderzoek – een samenwerking tussen een groot aantal instellingen uit Nederland (waaronder het Amsterdams UMC en het Radboudumc), Europa en de VS – onder leiding van Prof. Willem Mulder van de TU Eindhoven en de Icahn School of Medicine at Mount Sinai – is gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Cell.
“Het werk omvat de ontwikkeling en preklinische evaluatie van een nieuwe immuuntherapie op basis van biocompatibele nanomaterialen, genaamd nanobiologics. Onze studie is een belangrijke stap vooruit voor zowel getrainde immuniteit als de behandeling van kanker, met een groot aantal mogelijke toepassingen”, zegt Mulder.
Anti-tumor mogelijkheden
De onderzoekers creëerden een bibliotheek en na een uitgebreide screening identificeerden ze een nanobiologische hoofdkandidaat die effectief getrainde immuniteit induceert en een hoge beenmergvoorkeur vertoont. Vervolgens dienden de onderzoekers dit intraveneus toe aan een muismelanoommodel. De getrainde immuunrespons leidde tot de productie van getrainde myeloïde cellen in het beenmerg.
Belangrijk is dat deze getrainde myeloïde cellen de micro-omgeving van de tumor veranderden, waardoor het immuunsysteem kankercellen effectief kunnen bestrijden. Het onderzoek toont aan dat deze aanpak kan worden gebruikt als een losstaande kankertherapie, of in combinatie met checkpoint remmers, een klinische kankerimmuuntherapie. Belangrijk is dat nanobiologische immuuntherapie ook goed getolereerd wordt door primaten, wat veelbelovend is voor de vertaalslag naar mensen.
De biotech startup Trained Therapeutix Discovery (TTxD) werkt aan de verdere ontwikkeling van de nanobiologic immuuntherapie om moeilijk geneesbare en slopende ziekten, waaronder kanker en ernstige infecties, te behandelen. TTxD wil de behandeling binnen twee tot vier jaar laten overgaan naar de eerste studies in kanker patiënten.
Volledige artikel: B. Priem et al., “Trained immunity-promoting nanobiologic therapy suppresses tumor growth and potentiates checkpoint inhibition“, CELL, (2020).
Bron: TU/e
