Computervoorstelling van een killer T cell (wit) die zich heeft vastgehecht aan een kankertumor.

Gemodificeerde killer T cellen zouden langdurige immuniteit tegen kanker kunnen geven

Invariant natural killer T cells (iNKT), een soort van witte bloedcellen, worden wel eens de 'special forces' van het immuunsysteem genoemd. Er zitten er relatief weinig van in ons lichaam, maar ze zijn krachtiger dan vele andere immuuncellen. Onderzoekers van UCLA hebben nu aangetoond dat ze stamcellen die gemodificeerd zijn om uit te groeien tot iNKT-cellen, kunnen inbrengen bij muizen zodat die, na één behandeling, voor de rest van hun leven veel meer iNKT-cellen hebben, genoeg om de groei van verschillende getransplanteerde menselijke kankertumoren tegelijk te onderdrukken. 

Onderzoekers nemen al langer aan dat iNKT-cellen een bruikbaar wapen zouden kunnen zijn tegen kanker, omdat ze in staat zijn veel soorten kankers tegelijk als doelwit te kiezen. Dat in tegenstelling tot de meeste andere immuuncellen, die slechts één bepaald soort kanker herkennen en aanvallen. Maar de meeste mensen hebben slechts zeer lage hoeveelheden iNKT-cellen: in de meeste gevallen zijn minder dan 0,1 procent van de bloedcellen iNKT-cellen. 

Maar onderzoeker Lili Yang en haar collega's wisten dat eerdere klinische studies aangetoond hebben dat kankerpatiënten met hogere natuurlijke niveaus van iNKT-cellen, over het algemeen langer leven dan patiënten met lagere niveaus. Yang maakt deel uit van het Eli and Edythe Broad Center of Regenerative Medicine and Stem Cell Research aan de University of California, Los Angeles (UCLA) en is assistent professor microbiologie, immunologie en moleculaire genetica en de senior auteur van de nieuwe studie over de iNKT-cellen.

"Het zijn zeer krachtige cellen maar van nature zijn ze in zulke kleine aantallen aanwezig in het bloed, dat ze meestal geen therapeutisch verschil kunnen maken", zei Yang in een persbericht van UCLA. 

Een immunofluorescentie beeld van een groep killer T cells (de buitenste drie) die een kankercel (midden) aanvallen. De T-cellen beschikken over granula (korreltjes, rood) met cytotoxische stoffen - stoffen die giftig zijn voor kankers - die ze uitscheiden en waarmee ze hun doelwit doden. National Institutes of Health/Public domain

Hematopoëtische cellen

Het doel van de onderzoekers was een therapie te creëren die het vermogen van het lichaam om op een natuurlijke manier meer iNKT-cellen te produceren, blijvend zou verhogen. Ze begonnen met hematopoëtische stamcellen - bloedvormende cellen die in het beenmerg gevonden worden die zichzelf kunnen vermenigvuldigen, en die alle soorten van bloed- en immuuncellen kunnen worden, ook iNKT-cellen. Ze modificeerden de stamcellen genetisch zodat ze geprogrammeerd waren om zich te ontwikkelen tot iNKT-cellen. 

Ze testten de zo bekomen cellen, die hematopoietic stem cell-engineered invariant natural killer T cells, of HSC-iNKT-cellen genoemd worden, op muizen met zowel menselijk beenmerg en menselijke kankers, ofwel multipel myeloom - een bloedkanker waarbij bepaalde witte bloedcellen kwaadaardig gaan woekeren - ofwel melanoom - een huidkanker met vaste tumoren. Ze gingen na wat er gebeurde met het immuunsysteem van de muizen, met de kankers en met de HSC-iNKT-cellen nadat die zich geïntegreerd hadden in het beenmerg. 

Ze ontdekten dat de stamcellen zich normaal differentieerden tot iNKT-cellen en iNKT-cellen bleven produceren gedurende de rest van het leven van de muizen, wat over het algemeen zowat een jaar was. 

"Wat zeer opwindend is, is dat we deze behandeling slechts eenmaal moeten geven, en dat ze het aantal iNKT-cellen verhoogt tot niveaus waarop ze kanker kunnen bevechten gedurende de hele levensduur van het dier", zei Yang. 

Terwijl muizen zonder de transplantaties van de gemodificeerde stamcellen nauwelijks op te sporen niveaus van iNKT-cellen hadden, maakten die cellen in de muizen die de transplantaties wel gekregen hadden, tot 60 procent van het totale aantal T cellen van het imuunsysteem uit. Bovendien ontdekten de onderzoekers dat ze die aantallen konden controleren door de manier waarop ze de oorspronkelijk hematopoëtische stamcellen manipuleerden. 

Er is nog meer werk nodig om vast te stellen hoe HSC-iNKT-cellen bruikbaar zouden kunnen zijn om kanker te behandelen bij mensen, en of het opdrijven van het aantal HSC-iNKT-cellen op lange termijn bijverschijnselen zou kunnen veroorzaken. Maar Yang zei dat hematopoëtische stamcellen die ofwel bij een patiënt met kanker of bij een compatibele donor verzameld werden, gebruikt zouden kunnen worden om in het labo HSC-iNKT-cellen te maken. De procedure om stamcellen in het beenmerg van patiënten te transplanteren, is al lang gebruikelijk als behandeling van vele bloedkankers. 

De studie van het team van Lili Yang is eerder deze maand gepubliceerd in Cell Stem Cell. Dit artikel is gebaseerd op een persbericht van de University of California, Los Angeles.