Voorstelling van killer T-cellen die een tumor aanvallen.

Nieuwe killer-T-cel biedt hoop op 'universele' kankertherapie

Onderzoekers hebben een nieuwe soort van killer-T-cellen ontdekt die hoop bieden op een universele, algemeen toepasbare kankertherapie. T-cellen zijn witte bloedcellen, een onderdeel van ons immuunsysteem, en deze T-cellen hebben een nieuwe, speciale receptor die een groot aantal verschillende kankers kan herkennen bij verschillende mensen. De onderzoekers hopen dat de nieuwe therapie binnen enkele jaren bij patiënten toegepast kan worden.

Therapieën met T-cellen tegen kanker - waarbij immuuncellen verwijderd worden, gemodificeerd en opnieuw in het bloed van de patiënt ingebracht worden - zijn het nieuwste model in behandelingen tegen kanker. 

De meest gebruikte therapie, die CAR-T genoemd wordt, wordt gepersonaliseerd voor elke patiënt, maar ze kan enkel ingezet worden tegen enkele soorten van kanker en is geen succes gebleken tegen vaste tumoren, die het grootste deel van de kankers uitmaken. 

Onderzoekers van onder meer de Cardiff University in Wales hebben nu T-cellen ontdekt die zijn uitgerust met een nieuw type T-cel-receptor (TCR). Die receptor herkent de meeste soorten menselijke kankers en negeert gezonde cellen.  

De receptor herkent een molecule die aanwezig is op het oppervlak van een breed gamma aan kankercellen en ook van veel van de normale cellen in het lichaam. Merkwaardig genoeg is de receptor in staat een onderscheid te maken tussen gezonde cellen en kankerachtige cellen, zodat alleen die laatste cellen gedood worden. 

De onderzoekers zeggen dat dit betekent dat de ontdekking "opwindende mogelijkheden biedt voor immuuntherapieën tegen alle kankers in heel de bevolking", therapieën waarvan men tot nu niet dacht dat ze mogelijk zouden zijn.  

Hoe werkt de nieuwe T-cel? Een T-cel krijgt de nieuwe T-cel-receptor (TCR) en die bindt zich aan de MR1-molecule op het oppervlak van de kankercel. Die binding zet een aanval van de T-cel in werking. De kankercel sterft en de T-cel kan opnieuw gaan patrouilleren en nieuwe kankercellen doden.
Cardiff University

Hoe werkt de nieuwe T-cel-receptor (TCR)?

Conventionele T-cellen scannen het oppervlak van andere cellen om anomalieën te vinden - afwijkingen - en kankerachtige cellen - die abnormale eiwitten vertonen - te elimineren, maar ze negeren cellen die enkel 'normale' eiwitten bevatten. 

Het scansysteem herkent kleine delen van cellulaire eiwitten die gebonden zijn aan moleculen op het celoppervlak die human leukocyte antigen -humaan leukocytenantigen, HLA - genoemd worden. Dat laat de killer-T-cellen toe om te zien wat er zich afspeelt in de cellen door hun oppervlak te scannen. 

HLA kent een grote variatie tussen individuele mensen, en dat heeft tot nu belet dat onderzoekers één enkele op T-cellen gebaseerde behandeling hebben kunnen creëren die werkt tegen de meeste kankers bij alle mensen. 

Maar de nieuwe studie beschrijft een unieke TCR die veel soorten kankers kan herkennen aan de hand van één enkele op HLA gelijkende molecule die MR1 genoemd wordt. 

En in tegenstelling met MLA vertoont MR1 geen variatie in de menselijke populatie - wat betekent dat het een enorm aantrekkelijk nieuw doel is voor immuuntherapieën, het is immers bij alle mensen hetzelfde en hoeft dus niet op maat aangemaakt te worden.  

Professor Andrew Sewell en onderzoeker Gary Dolton (vooraan) in het labo aan de Cardiff University.
Cardiff University

Wat hebben de onderzoekers aangetoond?

Van T-cellen die uitgerust zijn met de nieuwe T-cel-receptor is aangetoond dat ze in het labo cellen doden van longkanker, huidkanker, bloedkanker, darmkanker, borstkanker, beenkanker, prostaatkanker, eierstokkanker, nierkanker en baarmoederhalskanker, terwijl ze gezonde cellen negeren. 

Om het therapeutische potentieel van deze cellen in vivo - in een levend wezen - te testen, spoten de onderzoekers T-cellen die in staat waren MR1 te herkennen, in bij muizen met een menselijk immuunsysteem die drager waren van menselijke kankers. 

Dit gaf 'bemoedigende' resultaten, waarvan de onderzoekers zeiden dat ze vergelijkbaar waren met die van de nu goedgekeurde CAR-T-therapie in een soortgelijk diermodel. 

Het team was verder in staat aan te tonen dat T-cellen van patiënten met melanoom - een beruchte vorm van huidkanker - die gemodificeerd waren om de nieuwe T-cel-receptor uit te drukken, in het labo niet alleen de kankercellen van de patiënt zelf konden vernietigen, maar ook kankercellen van andere patiënten, wat ook het HLA-type van de patiënten was. 

Professor Andrew Sewell, de belangrijkste auteur van de studie over de nieuwe TCR en een expert in T-cellen aan de School of Medecine van Cardiff University, zei dat het 'zeer ongewoon' is een T-cel-receptor (TCR) te vinden met zo'n brede gevoeligheid voor kankers en dat dit het vooruitzicht bood op een 'universele' kankertherapie. 

"We hopen dat deze nieuwe TCR ons een andere route zal kunnen bieden om een breed gamma aan kankers als doelwit te nemen en te vernietigen", zei hij. "De huidige op TCR gebaseerde therapieën kunnen enkel gebruikt worden bij een minderheid van patiënten tegen een minderheid van de kankers."

"Kanker onder vuur nemen met T-cellen die beperkt zijn tot MR1 is een opwindend nieuw gebied - het roept het vooruitzicht op op een 'universele' kankerbehandeling, één enkel type van T-cel die in staat zou kunnen zijn om veel verschillende soorten kankers te vernietigen in heel de bevolking", zei Sewell. "Tot hiertoe geloofde niemand dat dit mogelijk zou kunnen zijn."  

Voorstelling van T-cellen op een kankercel.
luismmolina

Wat gebeurt er nu?

Er lopen momenteel experimenten om het precieze moleculaire mechanisme te bepalen waarmee de nieuwe T-cel-receptor een onderscheid maakt tussen gezonde cellen en kanker. 

De onderzoekers denken dat het zou kunnen werken door het waarnemen van veranderingen in de stofwisseling van de cel, wat maakt dat er verschillende tussenproducten van de stofwisseling gepresenteerd worden aan het oppervlak van de kankercel door de MR1-molecule. 

Het team hoopt de nieuwe benadering te testen bij patiënten tegen het einde van het jaar, na nog verdere veiligheidstesten. 

Professor Sewell zei dat een cruciaal aspect van deze veiligheidstesten erin bestond te verzekeren dat de killer-T-cellen die gemodificeerd zijn met de nieuwe T-cel-receptor, uitsluitend kankercellen herkennen en geen gezonde cellen aanvallen.

"Er zijn nog tal van hordes te nemen maar als deze testen succesvol zijn, zou ik hopen dat deze nieuwe behandeling binnen enkele jaren gebruikt zal kunnen worden bij patiënten", zo zei hij. 

De kosten voor de nieuwe mogelijke therapie zouden waarschijnlijk lager liggen dan die voor de huidige op maat van de patiënt aangemaakte T-cel-therapieën.  "Als deze transformatieve nieuwe bevinding standhoudt, zal ze de basis leggen voor een 'universeel' T-cel-geneesmiddel, dat de enorme kosten zal verminderen die verbonden zijn aan het identificeren, het produceren en het vervaardigen van gepersonaliseerde T-cellen", zei professor Awen Gallimore van de Cardiff University.

"Dit is echt opwindend en potentieel een grote stap voorwaarts voor de toegankelijkheid van kanker-immuuntherapie", zei hij. 

De studie van het team uit Cardiff en collega's van de University of Utah School of Medicine in Salt Lake City, het Herlev Hospital van de Københavns Universitet en de University of Melbourne is gepubliceerd in Nature Immunology. Twee immunologen van de Universität Basel hebben daarnaast een artikel gepubliceerd in hetzelfde nummer van Nature Immunology over het mogelijke grote potentieel van de nieuwe ontdekking. Dit artikel is gebaseerd op een persbericht van Cardiff University.