40 procent van de bevolking krijgt kanker en sinds dit jaar staat deze ziekte zelfs genoteerd als de belangrijkste doodsoorzaak bij mannen in Europa. Reden genoeg om te blijven zoeken naar nieuwe methodes om deze kwaadaardige cellen te bestrijden. De Tumorimmunologiegroep van het Laboratorium voor Experimentele Hematologie aan de Universiteit Antwerpen is laatst met een innovatief vaccin op de proppen gekomen dat ons eigen immuunsysteem laat vechten tegen de ontspoorde cellen. Doctoraatsstudente Heleen Van Acker zet dit vaccin verder op de kaart.
ons immuunsysteem: een strategisch spel
Om nogal voor de hand liggende redenen heeft ons lichaam nood aan een immuunsysteem. Dit systeem moet echter aansterken: een pasgeboren kindje heeft geen even hoge weerstand als wij volwassenen al hebben opgebouwd. Daarom moet er een onderscheid gemaakt worden tussen het ‘aangeboren’ en het ‘verworven’ immuunsysteem. Onze aangeboren verdediging bevat onder andere de natural killer-cel, die élk vreemd deeltje aanvalt en uitschakelt. Het maakt haar niet uit wie zij vernietigd heeft, ze is niet-specifiek in haar handelen. Over het algemeen kan dit haantje-de-voorste wel specifieke hulp gebruiken. Hierbij is de dendritische cel (DC) van groot belang. De dendritische cel behoort tot de aangeboren verdediging en heeft als belangrijkste speler een dubbele functie: schildwacht en spelverdeler.
Als schildwacht zoekt deze cel ons lichaam af tot ze een verdacht deeltje heeft gevonden, welke ze dan opneemt en presenteert aan zoveel mogelijk andere cellen. Op deze manier laat ze haar collega’s van de verworven verdediging weten op welk deeltje er jacht gemaakt moet worden. Elk deeltje van deze verworven verdediging* zal hier op zijn eigen specifieke manier naar handelen. De T-lymfocyten zorgen voor een uitbreiding van de troepen door zich enorm te delen. Daarbovenop sturen ze ook nog eens een overvloed aan telegrammen naar andere cellen, die misschien niet de boodschap rechtstreeks van de dendritische cel hebben verkregen. Deze telegrammen heten interleukines (IL) en zorgen dat heel het lichaam zich kan voorbereiden op de aanval. Interleukines die T-lymfocyten bereiken, zorgen voor een nog grotere opmars van troepen. Sommige T-lymfocyten differentiëren zich tot cytotoxische cellen, die gaatjes kunnen prikken in de ongewenste cellen, zodat deze leeglopen en zo uitgeschakeld worden. B-lymfocyten die een telegram ontvangen delen zich en differentiëren tot plasmacellen. Plasmacellen kunnen op hun beurt de vreemde deeltjes labelen, zodat de opruimers of fagocyten het doel kunnen neerhalen.
De B- en T-lymfocyten zijn, zoals vermeld, cellen van de verworven verdediging en zijn specifiek voor elk vijandig deeltje. We hebben van elke specifieke lymfocyt geen enorme reserves in ons bloed rondstromen, vandaar de grote nood aan een snelle deling wanneer een lymfocyt een ongewenste deeltje waarneemt. Op deze manier zorgt je lichaam voor specifiek opgeleide troepen, die heel gericht de vijand kunnen verslaan. Kortom, de dendritische cel is het schakelstuk tussen de aangeboren en de verworven verdediging en is dus van essentieel belang. Zonder de dendritische cel kunnen de cytotoxische T-cellen en de plasmacellen nooit de doodssteek toedienen. Game over.
kankercellen: sluwe vermommers
Ons immuunsysteem elimineert dus dagelijks indringers door een uitstekende samenwerking van allerlei soorten cellen. Er zitten echter een paar gaten in het net waar kankercellen aardig gebruik van weten te maken. Kankercellen zijn uitgebroken lichaamseigen cellen en weten zich vaak op zo’n manier te vermommen dat de schildwacht hen over het hoofd ziet. En zolang niemand op hen let, kunnen ze gezellig verder woekeren. Hier zag de Tumorimmunologiegroep van het Laboratorium voor Experimentele Hematologie nieuwe mogelijkheden om de strijd tegen kanker aan te gaan. Wat als we de dendritische cellen vertellen hoe de tumorcellen zich vermommen? Wat als we kunnen waarmaken dat ons eigen immuunsysteem tóch de kankercellen kan elimineren?
het laboratorium: het leercentrum voor dendritische cellen
Voordat de dendritische cellen verder opgeleid kunnen worden, moeten ze eerst verzameld worden in het labo. Een kleine tegenslag is dat ze niet ineens allemaal uit het bloed gehaald kunnen worden, omdat er te weinig circuleren in ons lichaam. Dat probleem is gelukkig snel van de baan: het zijn de ‘voorlopers’ van de dendritische cellen die verzameld worden met behulp van leukaferese**. Wanneer er genoeg voorlopercellen of monocyten verzameld zijn, kunnen deze in het labo verder rijpen tot dendritische cellen. Tijdens dit rijpingsproces maken ze kennis met specifieke interleukines (IL-4 of IL-15) en met WT1-antigen. Dat is een deeltje dat door het lichaam als vreemd mag worden aanschouwd en dat door vele kankers tot expressie wordt gebracht. Hierdoor sporen de mature dendritische cellen de mogelijke kankercellen heel gericht op in het lichaam. Deze opgeleide cellen kunnen nu op regelmatige tijdstippen terug ingespoten worden en zo als verrassingsaanval ingezet worden.
klinische trials: weg met de chemo- en radiotherapie?
Bij het eerste dendritische celvaccin werd interleukine 4 bijgevoegd. De klinische trial*** rond dit IL-4 DC-vaccin bevindt zich al in fase twee. Voorlopig wordt het in Antwerpen vooral toegepast op leukemiepatiënten die hun laatste chemokuur ondergaan hebben. Het vaccin dient momenteel enkel om de kans op herval te verkleinen. Na een chemokuur zitten er immers vaak nog een aantal tumorcellen verstopt in het beenmerg die wachten op het juiste moment om terug toe te slaan. Toch wordt er slechts 14 procent van de patiënten effectief genezen verklaard na een interleukine-4 DC vaccinatiekuur. Ruimte voor verbetering dus. En dat is net waar Heleen Van Acker het laatste jaar mee bezig is geweest. Zij werkt verder op een protocol van Dr. Sébastien Anguille, die interleukine 4 door interleukine 15 verving en zo het protocol optimaliseerde. Preklinische studies geven hoopvolle resultaten. De ‘interleukine-15 DC’ blijkt zelf tumordodende eigenschappen te bezitten en staat zo dus de natural killer-cellen, de cytotoxische T-lymfocyten en B-lymfocyten bij. Bovendien blijkt de nieuwe generatie dendritische cellen over een krachtiger vermogen te beschikken om de T-cellen te stimuleren. Het is ook al duidelijk dat IL-15 DC de lichaamseigen cellen niet vernietigt, waardoor er een veilige immuuntherapie gegarandeerd wordt. Het nieuwe vaccin scoort ook op tijd en ruimte. Het persoonlijke IL-15 DC is al drie dagen na de leukaferese klaar om ingespoten te worden, terwijl het IL-4 DC vaccin hier een week over deed.
wat brengt de toekomst?
Met de hoopvolle resultaten van de klinische trial van het IL-4 DC vaccin en de preklinische studie van het IL-15 DC vaccin, komt er misschien wel een extra vaste waarde bij in de strijd tegen kanker. Het onderzoek van Heleen Van Acker stopt echter niet na het IL-15 DC vaccin. Gedreven als ze is, is ze ondertussen ook de onwetendheid rond γδ-T-cellen aan het proberen op te klaren. Deze speciale T-cellen hebben een groot potentieel om ook kankercellen te doden. Wanneer hierover meer geweten is, kunnen deze ook worden ingezet in de strijd. De beste resultaten zullen immers pas bereikt worden wanneer we alle celcontacten kunnen optimaliseren. En dat lukt enkel als we van alle cellen voldoende weten. Wij hebben er alvast hoop op.
* Lymfocyten zijn een type witte bloedcellen die de belangrijkste componenten vormen van onze specifieke verdediging. T-lymfocyten zorgen voor de cellulaire afweer (afweer op basis van cellen), de B-lymfocyten zorgen voor de humorale afweerreactie (op basis van vloeistoffen).
** Bij een leukaferese wordt er bloed genomen van een patiënt. Uit dit staal haalt men de witte bloedcellen, hier specifiek de monocyten. Daarna geeft men het overschot terug aan de patiënt.
*** Een klinische trial is een wetenschappelijke studie om vast te stellen of een nieuwe behandeling wel degelijk werkt. In de eerste fase van de studie wordt de behandeling getest op een kleine deelnemersgroep en wordt er vooral gekeken of er eventuele bijwerkingen optreden. In de tweede fase beschikt men over een grotere groep. Hier wordt er vooral geconcentreerd op de grootte van dosissen en dergelijke. De laatste fase richt zich op verschillende deelnemersgroepen in verschillende ziekenhuizen. Treden er hier geen problemen op, dan kan de behandeling op de markt gebracht worden.
Foto: Heleen Van Acker uiterst rechts.