Nanovials-methode voor het screenen van immuuncellen onthult receptoren die zich richten op prostaatkanker

Een recente UCLA-studie demonstreert een nieuw proces voor het screenen van T-cellen, onderdeel van de natuurlijke afweer van het lichaam, op kenmerken die essentieel zijn voor het succes van celgebaseerde behandelingen. De methode filtert T-cellen op basis van de receptoreiwitten die op hun oppervlak worden aangetroffen – waardoor ze bepaalde bedreigingen kunnen opvangen – en het type en de hoeveelheid celdodende of immuunrespons-triggerende moleculen die ze afscheiden.

Het onderzoek is gepubliceerd in het journaal Proceedings van de Nationale Academie van Wetenschappen.

De onderzoekers ontdekten drie voorheen onbekende, natuurlijk voorkomende T-celreceptoren die zich met hun screeningmethode op prostaatkanker richten. Uit validatietests bleek dat T-celreceptoren die geassocieerd zijn met de hoogste secretieniveaus het meest waarschijnlijk een reactie tegen kankercellen opwekken. Het aantal functionele T-celreceptoren was ongeveer tien keer hoger dan bij eerdere technieken.

Immunotherapie, een behandeling waarbij de natuurlijke afweer van het lichaam wordt benut, is een steeds groeiend onderwerp van onderzoek naar kanker en andere ernstige ziekten. Het potentieel van op T-cellen gebaseerde immuuntherapieën komt gedeeltelijk voort uit hun vermogen om zich nauwkeurig te richten op kenmerken van ziekten die worden ‘herkend’ door genetisch gemanipuleerde receptoren. Sinds 2017 hebben zeven therapieën waarbij immuuncellen worden ingezet, goedkeuring gekregen van de Food and Drug Administration om bloed- en huidkanker te behandelen.

De wetenschappers gebruikten nanovials, microscopische komvormige hydrogelcontainers ontwikkeld aan de UCLA. Binnenin zijn de containers zo aangepast dat ze speciaal gevormde moleculen bevatten waarmee elk één cel plus geselecteerde secreties kan opvangen.

Het team evalueerde eerst een populatie van 20 miljoen T-cellen afkomstig uit het bloedmonster van één gezonde patiënt. Verschillende groepen nanovials hadden doelwitten die geassocieerd waren met verschillende veel voorkomende virussen. Deze studie valideerde het vermogen van nanovials om T-cellen en hun receptoren te vinden die op virussen reageren.

Een tweede experiment met een andere patiënt paste de technologie toe op een veel uitdagender probleem: zeldzame prostaatkankerdoelen die de wetenschappers in eerdere onderzoeken hadden geïdentificeerd. Belangrijk is dat deze moleculaire doelwitten ervoor zorgden dat ze zowel de T-cellen gevangen namen als ervoor zorgden dat ze bepaalde moleculen uitscheidden die de doelcellen doden. In andere experimenten hadden de nanobuisjes ook moleculen die het mogelijk maakten om meer dan één type immuunactiverende secretie op te vangen.

De drie nog nooit eerder waargenomen receptoren voor prostaatkanker die in dit onderzoek zijn gevonden, zouden uiteindelijk kunnen leiden tot nieuwe tumorbestrijdende immuuntherapieën. Het vermogen om T-cellen te selecteren die zowel aan een ziektegerelateerd doelwit binden als veel moleculen uitscheiden die een immuunrespons teweegbrengen – zoals blijkt uit het onderzoek – zal naar verwachting grote voordelen bieden bij het blootleggen van aanvullende nieuwe ziektegerichte receptoren, het ontwikkelen van cellulaire therapieën en het vertalen van deze therapieën ten behoeve van patiënten. Door standaard laboratoriumtechnieken te gebruiken om de nanovials en hun inhoud te labelen en te analyseren, kunnen meer onderzoekers de nieuwe techniek toepassen.