Nanodeeltjes zetten afweercellen aan tot daadkracht

Zinkpyrofosfaatdeeltjes met een antilcihaam zetten afweersysteem in gang tegen kanker

De nanodeeltjes van zinkpyrofosfaat bedekt met een lipide (ZnP@pyro) met een antilichaam voor het PD-L1-eiwit doen samen de ‘truc’ (afb: ACS)

Het aanzetten van het eigen afweersysteem is een belangrijk scenario in de strijd tegen kanker. Immuuntherapieën vormen echter niet dé oplossing. Vaak werken ze gewoon niet of zorgen ze er voor dat het afweersysteem uit de bocht vliegt en dat is van de regen in de drup terecht komen. Onderzoekers van de universiteit van Chicago (VS) denken met specifieke nanodeeltjes het afweersysteem weer effectief te kunnen maken tegen kankercellen., waarbij ook uitzaaiingen zouden worden aangepakt. Voorlopig is de methode alleen nog maar uitgeprobeerd bij muisjes met borstkanker.  Klinische proeven met mensen staan al op de rol. Al eerder schijnt iets dergelijks gebeurd te zijn met roestdeeltjes.

Kankercellen hebben methodes om het afweersysteem in slaap te sussen. Dat kan, onder meer, door eiwitten op het membraan te vormen die gewone cellen gebruiken om aan de verwoestende aandacht van het eigen afweersysteem te ontkomen. Tumorcellen produceren deze zogeheten ‘controleposteiwitten’ meer dan normale, gezonde cellen, waardoor de afweercellen niet in actie komen.
Een manier om dat afweermechanisme van kankercellen ongedaan te maken is die ‘controleposteiwitten’ te neutraliseren door extra antilichamen toe te dienen. Dergelijke systemen blijken lang niet altijd te werken. Slechts in 20 tot 30% van de gevallen helpen immuuntherapiemedicijnen ook echt. Zelfs als die kalmerende controleposteiwitten zijn geblokkeerd, kan het zijn dat er te weinig afweercellen (in dit geval T-cellen) aanwezig zijn om het afweersysteem in werking te stellen. De kankercellen zouden zich voor de afweercellen te weinig als ‘te vernietigen’ doen kennen.

Bestraling

Een ander, ogenschijnlijk, niet gerelateerd probleem is dat bestraling soms ook het afweersysteem oppept. Het is al lang bekend dat in sommige gevallen na bestraling het afweersysteem niet alleen de rest van het kankergezwel aanvalt, maar ook de uitzaaiingen. Het idee is dat dat komt doordat straling kankercellen op zo’n manier doodt dat daardoor nieuwe antigenen (een stof waarop het afweersysteem reageert) ontstaan. Daardoor zouden de T-cellen ook andere kankercellen aanvatten met dezelfde antigenen, denkt onderzoeker Wenbin Lin van de universiteit van Chicago.
Hij wilde erachter komen of je het afweersysteem ook kunt activeren met niet-giftige stoffen. Het is lastig om die nanodeeltjes niet onschadelijk te laten maken door het immuunsysteem. Als de deeltjes te groot zijn dan worden die nanodeeltjes opgeslobberd door macrofagen. Bloedeiwitten hebben de neiging deeltjes in het bloed te voorzien van een laagje om ze makkelijker op te kunnen nemen.
De afgelopen jaren hebben Lin en zijn medeonderzoekers een methode ontwikkeld om nanodeeltjes te maken die tussen de 20 en 40 nm groot zijn (1 nm is eenmiljoenste mm). Daar zouden de macrofagen zich niet aan vergrijpen. Ze voorzagen die deeltjes ook van een laagje polyetheenglycol, een waterminnende kunststof. Daardoor bleken de deeltjes langer in staat ongemoeid te worden gelaten door lichaamsreacties. Vervolgens werd daaraan nog eens lichtabsorberende, tumordodende chloorverbindingen aan toegevoegd.

In eerdere studies bleken die aldus opgetuigde deeltjes, eenmaal terechtgekomen in de bloedbaan, zich lang genoeg in de bloedbaan te handhaven om bij een tumor terecht te komen. Omdat in tumoren de bloedvaten behoorlijk lek zijn, konden de deeltjes met hun dodelijke lading in de cellen terechtkomen. Als de deeltjes daarna werden beschenen, werden naburige zuurstofmoleculen gesplitst. Dat is dan de doodslag voor de kankercel.

Antigenen

Daardoor ontstaan kennelijk nieuwe tumorantigenen die door bepaalde afweercellen, dendrietcellen, aan de T-cellen worden ‘aangeboden’. Dat levert een krachtige antitumorreactie op, zelfs als er niet al te veel T-cellen in de buurt van het gezwel zijn. De onderzoekers injecteerden muizen met de nanodeeltjes samen met een controlepostantilichaam en beschenen vervolgens de tumor. Die combinatie activeerde het afweersysteem. Zowel de tumor als de uitzaaiingen werden door de T-cellen ‘behandeld’. De deeltjes bevatten overigens ook een antikankermiddel om de cellen te doden.

Zonder kankermedicijn

Nu wilden de onderzoekers kijken of dat effect ook is te bereiken door het activeren van het afweersysteem alleen. De muisjes waren deze keer opgezadeld met borstkanker, nog een vorm van kanker die meestal niet ‘pakt’ bij een immuunbehandeling. De proefdiertjes kregen weer de nanodeeltjes ingespoten samen met ‘controlepostantilichaam’, maar zonder kankerdodend middel. De deeltjes bestonden uit zinkpyrofosfaat bedekt met een lichtgevoelige lipide. De tumor werd bestraald met infraroodlicht. Bij bijna alle diertjes was niet alleen het kankergezwel vernietigd, maar ook de uitzaaiingen in de longen, zeggen de onderzoekers.

Volgens Lin zullen de klinische proeven met mensen snel volgen, hoogstwaarschijnlijk in de tweede helft van dit jaar. Er is een maatschappij, Coordination Pharmaceuticals, ingericht voor de financiële kant van de klinische proeven. Overigens vraag ik me wel af hoe je tumoren diep in het lichaam met infraroodlicht beschijnt. Infraroodlicht (warmte) dringt maar een paar cm het lichaam binnen. Mineur detail?

Bron: Science

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.