De aanwezigheid van een antigeen stimuleert de omzetting van onrijpe T-cellen naar “cytotoxische”- (CD8+)-T-cellen of “helper”- (CD4+)-cellen (afb: WikiMedia Commons)
Door stamcellen in een vroeg stadium uit navelstrengbloed te ontwikkelen – in plaats van te proberen volwassen natuurlijke dodercellen (NK-cellen) te modificeren – creëerden Chinese onderzoekers grote hoeveelheden zeer krachtige NK-cellen, waaronder speciale versies die zo zijn veranderd dat ze specifieke kankercellen doden (de CAR-T-techniek). Daarmee zouden deze bestrijdingstechnieken breder toepasbaar worden (want goedkoper worden).
Die dodercellen (cytotoxische T-cellen) spelen een cruciale rol in de vroege afweer van het lichaam tegen virussen en kanker, naast andere afweerfuncties. Vanwege hun natuurlijke vermogen om abnormale cellen te detecteren en te vernietigen, zijn ze een aantrekkelijk instrument voor de behandeling van kanker.
Bij CAR-NK-therapie voorzien wetenschappers die cellen van een in het lab ontworpen receptor (een CAR), zodat ze een specifieke molecuul op kankercellen kunnen herkennen en deze gericht kunnen aanvallen en doden.
Traditionele CAR-NK-benaderingen zijn meestal afhankelijk van volwassen cellen die worden verzameld uit bronnen zoals perifeer bloed of navelstrengbloed. Deze methode kent verschillende obstakels, waaronder grote variabiliteit tussen cellen, beperkte efficiëntie tijdens genetische modificatie, hoge productiekosten en lange voorbereidingstijden.
Onderzoekers rond Jinyong Wang van het instituut voor zoölogie van de Chinese Academie van Wetenschappen ontwikkelden een andere aanpak. In plaats van volwassen dodercellen te modificeren, begonnen de onderzoekers met CD34+-bloedstam- en voorlopercellen uit navelstrengbloed. Vanuit deze cellen in een vroeg stadium genereerden ze NK-cellen (iNK-cellen) en CAR-gemodificeerde iNK-cellen (CAR-iNK-cellen).
Eerdere pogingen om NK-cellen te produceren uit CD34+-cellen afkomstig uit navelstrengbloed leverden weinig functionele afweercellen op. Daarom verplaatsten de onderzoekers naar een eerdere stap in de rijping van stamcellen en werkte direct met CD34+-bloedstam- en voorlopercellen. Dat bleek succesvol.
Driestapsproces
De onderzoekers gebruikten een driestapssysteem. Eerst expandeerden ze CD34+-cellen (of CD19-CAR-getransduceerde cellen) met behulp van bestraalde AFT024-voedercellen. Binnen veertien dagen vermenigvuldigden de cellen zich ongeveer 800 tot 1000 keer.
Vervolgens werden de vermeerderde cellen gekweekt met OP9-voedercellen om kunstmatige bloedcelvormende organoïden te creëren, structuren die een efficiënte rijping en ontwikkeling van dodercellen ondersteunen.
In de laatste fase kregen de cellen die zich hadden gedifferentieerd tot dodercellen de kans om verder te rijpen en te vermenigvuldigen. Dit proces leverde zeer zuivere iNK- of CAR-iNK-cellen op die het eiwit CD16 konden aanmaken.
Een enkele CD34+-cel kon maar liefst 14 miljoen iNK-cellen of 7,6 miljoen CAR-iNK-cellen ‘baren’. De onderzoekers schatten dat een vijfde van een typische navelstrengbloedeenheid theoretisch genoeg cellen zou kunnen opleveren voor duizenden of zelfs tienduizenden behandelingsdoses.
Een andere belangrijke verbetering was de sterke vermindering van het virus dat de CAR-behandeling mogelijk maakt. Vergeleken met de hoeveelheid die normaal nodig is om volwassen dodercellen te modificeren, gebruikte deze methode slechts ongeveer 1/140 000ste (op dag 42 van de kweek) tot 1/600 000ste (op dag 49) van de virale vector die zorgt voor de ‘bezorging’ van het genetische materiaal aan de te veranderen afweercellen.
Labproeven toonden dat zowel iNK- als CAR-iNK-cellen een krachtige tumordodende werking hadden. In proeven met muisjes en menselijke cellen verminderden CD19 CAR-iNK-cellen de tumorgroei en verlengden ze de overleving van de diertjes. Ik(=as) zit alleen met een klein probleempje. Die cellen die uit navelstrengbloed zijn gehaald zijn voor mij vreemde cellen waar mijn afweersysteem korte metten mee maakt. Hoe zit dat?
Bron: Science Daily