Injectie programmeert afweercellen rechtstreeks in het lichaam tegen kanker

Het is een van de grootste knelpunten van moderne celtherapie: om afweercellen geschikt te maken voor de strijd tegen kanker, moeten ze eerst bij de patiënt worden weggehaald, in een laboratorium genetisch worden aangepast en vervolgens worden terug ingespoten. Dat proces, gebruikt bij de bekende CAR-T-therapie, is duur, tijdrovend en niet voor iedere patiënt beschikbaar. Een onderzoeksteam, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Biotechnology, laat nu zien dat het ook anders kan: de aanpassing gebeurt in één injectie, terwijl de cellen gewoon in het lichaam blijven.

Een spuit in plaats van een laboratorium

De sleutel zit in speciaal ontworpen lipide-nanodeeltjes, kleine vetbolletjes die al bekend zijn van mRNA-vaccins. De onderzoekers voorzagen deze deeltjes van een dubbel aangrijpend eiwit dat specifiek herkend wordt door natural killer-cellen, een type afweercel dat van nature virussen en tumorcellen opruimt. Zodra de deeltjes die cellen bereiken, leveren ze mRNA af met de bouwtekening voor een chimere antigeenreceptor, kortweg CAR: een kunstmatig ontworpen sensor die de cel naar een specifiek doelwit stuurt. In muizen bleek tot 80 procent van de natural killer-cellen zo omgebouwd te worden, met weinig ongewenste effecten op andere celtypes. Deze vorm van in-vivo-celherprogrammering maakt dure en complexe laboratoriumstappen overbodig.

Van bloedkanker tot auto-immuunziekte

Met een CAR gericht op het eiwit CD19 verdwenen bij gezonde muizen alle B-cellen uit de bloedbaan, een gewenst effect bij bloedkankers waarbij juist deze cellen ontsporen. Opvallender was het resultaat met een CAR gericht op CD3, een eiwit op T-cellen. Bij muizen met een auto-immuunziekte van de lever ruimden de aangepaste natural killer-cellen bijna alle verkeerd gerichte T-cellen op die de eigen lever aanvielen. Dat is relevant omdat de gangbare CAR-T-therapie zelf op T-cellen is gebaseerd, wat lastig kan zijn bij ziektes die juist door T-cellen worden aangedreven. Daarnaast richtten de onderzoekers nanodeeltjes op NKG2A, een rem die natural killer-cellen normaal gesproken afremt bij de bestrijding van tumoren. Door die rem te blokkeren, werkten de cellen effectiever tegen vaste tumoren.

Ook bij menselijke cellen

Het team optimaliseerde de nanodeeltjes vervolgens voor menselijke cellen en testte ze in gehumaniseerde muismodellen van bloedkanker. In twee van die modellen zorgde de behandeling voor duidelijke tumorkrimp. De onderzoekers noemen hun systeem modulair: door simpelweg een ander stukje mRNA te verpakken, kan in theorie een CAR tegen een ander doelwit worden gemaakt, zonder de hele nanodeeltjestechnologie opnieuw te moeten ontwikkelen. Het is nog vroeg experimenteel werk in muizen en celmodellen, maar het laat een route zien naar immuuntherapie die veel toegankelijker en goedkoper zou kunnen worden dan de huidige celtherapieën.