Onderzoekers van de University of California Los Angeles (UCLA) hebben een implanteerbaar systeem ontwikkeld dat de effectiviteit van kankerimmunotherapie kan verbeteren. Het apparaat fungeert als een soort ‘oplaadstation’ voor immuuncellen, waardoor deze langer actief blijven en tumoren beter kunnen bestrijden.
Immunotherapie maakt gebruik van het eigen immuunsysteem van het lichaam om kanker aan te pakken. In de praktijk verliezen veel gemodificeerde immuuncellen echter snel hun werking zodra ze het lichaam binnengaan, met name in tumoren die het immuunsysteem actief onderdrukken.
Lokale ondersteuning van immuuncellen
Het nieuwe systeem richt zich op zogeheten CAR-iNKT-cellen, een type immuuncellen dat veelbelovend is bij de behandeling van solide tumoren. Deze cellen verliezen echter vaak hun kracht na toediening. Het door UCLA ontwikkelde implantaat, dat nabij een tumor wordt geplaatst, trekt deze cellen aan en ondersteunt ze bij het hervatten van hun activiteit. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in Nature Biomedical Engineering.
De kern van de technologie bestaat uit biomimetische micropartikels die signalen nabootsen die normaal gesproken immuuncellen activeren. Deze deeltjes bevatten onder meer het TCR-antigeen, dat de cellen opnieuw activeert, en het signaaleiwit IL-15, dat de groei en vermenigvuldiging van immuuncellen stimuleert.
“Deze engineered microparticles zijn waar CAR-iNKT-cellen zich als het ware opladen en weer in de aanval gaan,” zegt Song Li, medeonderzoeker en hoogleraar bio-engineering aan de UCLA Samueli School of Engineering. “In plaats van een eenmalige stimulans, zorgt het systeem voor langdurige signalen die de cellen actief houden, laten vermenigvuldigen en geheugen laten vormen.”
Volgens eerste auteur Yan-Ruide “Charlie” Li werkt het principe vergelijkbaar met het opladen van een telefoon: “In this case, the CAR-iNKT cells connect to the TCR antigen, which sets off a series of molecular signals that activate them, sending them back out to destroy cancer cells.”
Systemisch effect en minder bijwerkingen
In experimenten bleek dat de geactiveerde immuuncellen zich via de bloedbaan door het lichaam verspreiden en ook op andere plekken kankercellen aanvallen. Daarmee heeft het systeem niet alleen een lokaal, maar ook een systemisch effect.
Volgens medeonderzoeker Lili Yang kan deze aanpak de duurzaamheid en effectiviteit van celtherapieën aanzienlijk verbeteren: “This approach significantly improves the durability and effectiveness of CAR-iNKT cell responses in both solid tumor and systemic blood cancer models, offering a new strategy to strengthen cell-based cancer therapies and expand their clinical potential.”
Een belangrijk voordeel van het systeem is dat de immuunstimulerende signalen lokaal worden afgegeven, dicht bij de tumor. Dit kan bijwerkingen beperken die optreden wanneer dergelijke signalen zich door het hele lichaam verspreiden.
Verdere ontwikkeling
In preklinische studies liet het implantaat een goede biocompatibiliteit zien. De onderzoekers werken momenteel aan verdere optimalisatie van het systeem en onderzoeken hoe het ook andere vormen van immunotherapie kan ondersteunen.
De technologie kan op termijn bijdragen aan effectievere en duurzamere behandelingen voor verschillende vormen van kanker, al is aanvullend onderzoek nodig voordat klinische toepassing mogelijk is.
Werking immuuntherapie voorspellen
Immuuntherapie zet het eigen afweersysteem aan het werk om tumorcellen te herkennen en uit te schakelen, maar er is nog veel onderzoek nodig naar de effectiviteit ervan. Enkele weken geleden startte apotheker-promovendus Justine Cuperus een onderzoek naar het voorspellen van de effectiviteit en bijwerkingen van immuuntherapie bij uitgezaaide longkanker. Het onderzoek moet arts en patiënt beter onderbouwde keuzes in de spreekkamer opleveren Als onderdeel van haar promotieonderzoek ontwikkelt zij twee slimme modellen gedreven door AI die dit mogelijk moeten maken.
Vorig jaar ontwikkelde onderzoekers een innovatieve analysetechnologie waarmee de communicatie tussen immuuncellen in kaart gebracht kan worden. Deze innovatie maakt het mogelijk om de effectiviteit van immuuntherapieën beter te voorspellen en het opent de deur naar meer gepersonaliseerde behandelstrategieën voor onder andere kanker en auto-immuunziekten.
