Onderzoekers van Adelaide University hebben een methode ontwikkeld waarbij mRNA en nanotechnologie worden gecombineerd om afweercellen in tumoren te herprogrammeren. In experimenten met muizen zorgde de aanpak ervoor dat het immuunsysteem beter in staat was om tumorcellen aan te vallen. De resultaten vormen volgens de onderzoekers een eerste proof-of-concept en vereisen nog uitgebreid vervolgonderzoek voordat toepassing bij patiënten aan de orde is.
De onderzoekers gebruiken lipidenanodeeltjes als transportmiddel voor mRNA. Deze technologie wordt ook toegepast om mRNA af te leveren in coronavaccins. In dit onderzoek zijn de deeltjes zo ontworpen dat ze zich richten op tumor-geassocieerde macrofagen (TAM's). Deze witte bloedcellen komen veel voor in tumoren en kunnen daar de afweerreactie tegen kanker onderdrukken.
Macrofagen herprogrammeren
In plaats van de macrofagen uit te schakelen, proberen de onderzoekers hun gedrag te veranderen. De nanodeeltjes zijn voorzien van een antilichaam dat TREM2 herkent, een eiwit dat sterk tot expressie komt op tumor-geassocieerde macrofagen.
Eenmaal in deze cellen leveren de deeltjes twee componenten af. De eerste is een mRNA-molecuul met instructies voor de productie van CXCL9. Dit chemische signaal helpt CD8+ T-cellen, die tumorcellen kunnen aanvallen, naar de tumor te trekken. Daarnaast bevatten de nanodeeltjes Resiquimod, een stof die de macrofagen moet stimuleren om minder afweeronderdrukkend te functioneren.
Volgens hoofdonderzoeker Chunxia Zhao ligt een belangrijke uitdaging bij kankerimmunotherapie in de omgeving rondom de tumor. Ook wanneer het immuunsysteem tumorcellen kan aanvallen, kan deze zogenoemde tumormicro-omgeving voorkomen dat afweercellen hun werk effectief uitvoeren. De nieuwe aanpak probeert die omgeving vanuit de tumor zelf te veranderen.
In muisexperimenten nam het aandeel afweeronderdrukkende macrofagen na behandeling met meer dan 60 procent af. De hoeveelheid CXCL9 in de tumoren verviervoudigde. Ook zagen de onderzoekers meer kankerbestrijdende T-cellen en een hogere activiteit van deze cellen. De tumorgroei nam in beperkte mate af.
Combinatie met bestaande immunotherapie
De onderzoekers combineerden de nanodeeltjes vervolgens met bestaande immuuncheckpointremmers die zich richten op PD-L1 en CTLA-4. Deze combinatie leidde tot een verdere toename van kankerbestrijdende T-cellen. Daarnaast ontstonden meer centrale geheugen-T-cellen, die een rol kunnen spelen bij een langduriger afweerreactie tegen kanker.
De combinatie zorgde in het gebruikte muismodel echter niet voor een verdere remming van de tumorgroei. Daarmee laten de resultaten vooralsnog vooral zien dat de behandeling de samenstelling en activiteit van immuuncellen in de tumor kan beïnvloeden.
De onderzoekers zien de methode als een mogelijke nieuwe strategie voor solide tumoren waarbij de tumormicro-omgeving de werking van immunotherapie belemmert. Tegelijkertijd benadrukken zij dat het onderzoek zich nog in een preklinische fase bevindt. Er is daarom aanzienlijk meer onderzoek nodig om te bepalen of de aanpak ook veilig en effectief kan worden toegepast bij mensen. Het onderzoek werd geleid door Adelaide University, in samenwerking met SA Pathology en het Royal Adelaide Hospital.
Nanotechnologie en kankerbehandeling
Vorig jaar ontwikkelden onderzoekers een nanotechnologie methode om licht tumorweefsel toegankelijker te maken voor chemotherapie. Hiervoor combineren zij hoogfrequente ultrasone golven met geluidsgevoelige silicadeeltjes van ongeveer 100 nanometer. De deeltjes gaan door de geluidsgolven sterk trillen en veroorzaken cavitatie, waarbij microbellen ontstaan die de structuur van tumorweefsel veranderen.
In 3D-tumormodellen verminderde de behandeling eiwitten die het weefsel verstijven, zonder daarbij cellen te vernietigen. Hierdoor zouden geneesmiddelen mogelijk beter in solide tumoren kunnen doordringen en kan wellicht met een lagere intensiteit ultrasoon worden gewerkt. De onderzoekers zien mogelijke toepassingen bij onder meer prostaat-, blaas-, eierstok- en borstkanker.
Referenties
Science Advances (Onderzoek)
Voeg ICT&health toe aan Google
Toon meer content van ICT&health in Google Zoeken.
