2020-10-29 15:17:41 | Nanobiologisch middel prikkelt afweer om tumor te bestrijden

Een nieuw type immuuntherapie kan het effect van bestaande immuuntherapieën tegen kanker versterken. Een nanobiologisch middel, ingespoten in het bloed, kan voorlopercellen van het afweersysteem in het beenmerg activeren, waardoor witte bloedcellen die daaruit ontstaan tumoren in het lichaam agressiever aanvallen.

Donderdag verscheen in het wetenschappelijke blad Cell een lijvig onderzoeksartikel waaruit blijkt dat het nieuwe nanobiologische middel tumoren bij muizen kan doen slinken. En, in combinatie met bestaande immuuntherapie, kan het de tumor in de helft van de dieren zelfs helemaal doen verdwijnen.

„Dat overtrof onze verwachtingen”, zegt onderzoeksleider Willem Mulder, biomedisch ingenieur, als hoogleraar verbonden aan de TU Eindhoven en de Icahn School of Medicine in New York. „Zonder ingrijpen groeit zo’n tumor bij een muis binnen een paar weken uit tot het formaat van een grote knikker. En nu was er weinig tot niets meer te zien.”

Grote potentie

Ook Marjolein van Egmond, hoogleraar tumorimmunologie aan het Amsterdam UMC en niet direct betrokken bij het onderzoek, is enthousiast. „Dit is echt genieten”, zegt Van Egmond over de publicatie. „Er zit een indrukwekkende hoeveelheid werk in.”

Volgens Van Egmond heeft de techniek grote potentie, maar moet het zich nu in nader onderzoek bewijzen: „Dat het nu werkt bij muizen is geen garantie dat het straks ook bij patiënten gaat werken. In het kankeronderzoek zijn wel vaker veelbelovende technieken gestrand.”

Mulder werkt al meer dan tien jaar aan het onderzoek om met nanomaterialen de werking van het immuunsysteem te beïnvloeden. Hij gebruikt lichaamseigen moleculen als drager om stoffen die de afweercellen prikkelen diep in het lichaam te bereiken. In dit geval koos hij voor apolipoproteïne A1 als drager, omdat van dit eiwit vet-nanodeeltjes kunnen worden gemaakt die zich selectief ophopen in het beenmerg, waar ook de voorlopercellen van het immuunsysteem zich bevinden. „Onder de elektronenmicroscoop zien die nanodeeltjes eruit als kleine frisbees”, zegt Mulder. „We kunnen die frisbeetjes vervolgens decoreren met functionele moleculen in de hoop dat die de immuuncellen prikkelen.”

Getransplanteerde organen

Aanvankelijk richtte Mulder zich met deze techniek op het dempen van ongewenste immuunreacties, zoals die bijvoorbeeld optreden bij afstotingsverschijnselen van getransplanteerde organen. In samenwerking met immunoloog Mihai Netea van het Radboudumc in Nijmegen bedacht Mulder dat de techniek ook precies het tegenovergestelde zou kunnen doen: het immuunsysteem stimuleren. Netea werkte al aan onderzoek naar BCG, een oud vaccin op basis van verzwakte tuberculosebacteriën waarvan bekend is dat dit het aangeboren immuunsysteem activeert. De moleculaire structuur in de celwand van de tuberculosebacterie wekt dat op.

Omdat bekend was welke moleculen dat waren, was het eenvoudig om die ook aan onze nanobiologische dragerdeeltjes te hangen, vertelt Mulder: „We deden een korte proef met twintig muizen, en het bleek verrassend goed te werken.”

Het gaat om witte bloedcellen van het aangeboren afweersysteem, cellen die door het lichaam patrouilleren op zoek naar alles wat lichaamsvreemd is. Behalve op infecties, reageren ze ook op tumorcellen. Doordat die veel mutaties in hun dna verzamelen, maken ze soms vreemde eiwitten die normaal niet in het lichaam aanwezig zijn. Dat zou als een rode lap op een stier moeten werken voor het immuunsysteem, maar tumorcellen weten daaraan te ontsnappen door de afweercellen te misleiden.

Vreemde cellen vernietigen

Door het aangeboren immuunsysteem te stimuleren ontstaat een nieuwe balans waardoor de tumorcellen toch worden aangepakt. En als dat gebeurt krijgt ook de zogeheten verworven afweer meer kans. Die bestaat uit witte bloedcellen die heel gericht vreemde cellen opsporen en vernietigen. Vandaar ook dat de nanobiologische techniek een versterkend effect heeft op bestaande immuuntherapie tegen kanker die gericht is op het stimuleren van de verworven afweer.

De nieuwe techniek voert terug op een oud idee, zegt Van Egmond: „Al honderd jaar geleden kregen mensen experimenteel bacteriën toegediend, waardoor het immuunsysteem geactiveerd werd en tumoren verdwenen. Maar dat was gevaarlijk in een tijd zonder antibiotica. Ook nu nog wordt blaaskanker behandeld door het BCG-vaccin te geven, in de hoop dat dit de afweer versterkt. Het elegante aan de nieuwe studie is dat je gebruik maakt van datzelfde principe, maar veel gecontroleerder. Ik verwacht dat het een rol gaat krijgen als aanvulling op de immuuntherapie met checkpointremmers. Dat past ook in de trend dat er steeds vaker combinatietherapieën worden gebruikt om kanker te behandelen; samen zijn ze vaak effectiever dan in hun eentje.”

De volgende stap is om te gaan onderzoeken of de nieuwe nanobiologische immuuntherapie veilig en effectief is bij kankerpatiënten. Dat onderzoek is kostbaar en daarom heeft Mulder samen met Netea en Leo Joosten een bedrijf opgericht, Trained Therapeutix Discovery. De nanobiologische materialen moeten nu in voldoende hoeveelheden op farmaceutische kwaliteit gemaakt worden en er zijn nog aanvullende toxiciteitsproeven nodig. Mulder verwacht dat „over twee tot vier jaar” de eerste proeven in patiënten kunnen beginnen.