Therapeutische vaccins zijn in combinatie met andere therapieën een veelbelovende vorm van immunotherapie voor de behandeling van kanker bij kinderen en volwassenen. De vaccins ‘trainen’ het immuunsysteem om de kankercellen als vreemd te herkennen en vervolgens de tumor aan te vallen. Het nationaal samenwerkingsverband Oncode Accelerator, waar het Máxima deel van uitmaakt, richt zich daarom op de ontwikkeling van onder andere nieuwe kankervaccins.
Miljarden datapunten vergelijken
De eerste stap in het ontwikkelen van een vaccin is het herkenningspunt vinden dat nodig is voor de training van het immuunsysteem. Dit is een eiwit dat op de buitenkant van de cel zit en noemen we ook wel een antigen. De aanmaak van dit eiwit wordt aangestuurd door de genetische code, het DNA en RNA, in de cel.
Simon Venneman, projectmanager in de Van Heesch-groep en betrokken bij het onderzoek: ‘DNA bestaat uit 3 miljard letters. Door DNA van tumor en normale cellen te vergelijken hopen we herkenningspunten te vinden. Het verschil tussen de cellen kan al in enkele letters zitten. Met één van de twee nieuwe apparaten, de Nanopore PromethION 24, kunnen we de genetische code heel nauwkeurig in kaart brengen. Dit komt doordat het, in vergelijking tot gangbare methoden, in één keer lange strengen van de code uitleest. De miljarden datapunten die we vinden kunnen we direct vergelijken met behulp van speciaal ontwikkelde computerprogramma’s gebaseerd op kunstmatige intelligentie (AI). Zo vinden we de antigenen die als startpunt voor een vaccin kunnen dienen.’
Valideren
De onderzoekers gebruiken een tweede apparaat om zeker te weten dat een DNA-verschil daadwerkelijk een eiwit op de kankercel veroorzaakt. ‘Met de Bruker TimsTOF Ultra zetten we een belangrijke stap. Waar we met het eerste apparaat bewijs proberen te vinden van mogelijke antigenen, kunnen we met dit tweede apparaat aantonen dat dit antigen daadwerkelijk in cellen geproduceerd wordt en herkenbaar is voor het immuunsysteem. Dit is essentiële informatie om ook daadwerkelijk een kankervaccin te kunnen ontwikkelen,’ aldus Venneman.
Samen met expert op dit gebied prof. dr. Albert Heck van de Universiteit Utrecht en ook betrokken bij het Oncode Accelerator samenwerkingsverband, wordt deze validatiestap uitgevoerd. Een identiek apparaat is ook bij Universiteit Utrecht geplaatst om optimaal gebruik te maken van de kennis van het Heck-lab om gedetailleerde data te genereren. Ook van de allerkleinste eiwitten. Daarnaast kan hierdoor dubbel zo snel worden gewerkt en geleerd worden van ieders ervaringen.
Vliegwiel
Dat alle apparatuur op één plek staat heeft vele voordelen vertelt Sebastiaan van Heesch, onderzoekgroepsleider in het Máxima, junior-investigator bij Oncode Institute en vice-voorzitter van de therapeutische vaccin werkgroep van Oncode Accelerator: ‘Dankzij de nieuwe faciliteit hoeven we geen materiaal te versturen en onderzoek over te dragen aan een partij buiten het Máxima, dat scheelt tijd. Ook gaan we zelf zien en leren waar we de analyses en het proces verder kunnen verbeteren. Zo versnellen we het proces om te komen tot startpunten voor nieuwe vaccins aanzienlijk.’
Volgende stappen
Prof. dr. Sjoerd van der Burg, hoogleraar immunotherapie en solide tumoren aan Leiden UMC, Senior Oncode Institute investigator en voorzitter van de therapeutische vaccin werkgroep van Oncode Accelerator: ‘De opening van deze faciliteit is een belangrijke mijlpaal. In het Máxima wordt met het identificeren van specifieke antigenen de eerste stap gezet waarna we binnen onze werkgroep kunnen bepalen welke van deze antigenen in staat zijn om een reactie van het afweersysteem op te wekken, om vervolgens een zo’n optimaal mogelijk vaccin te ontwerpen en te testen in patiënten. Het is heel mooi dat de keten nu in beweging is gezet om te komen tot nieuwe vaccins voor de behandeling van kanker bij kinderen en volwassenen.‘
Over Oncode Accelerator
Oncode Accelerator is een unieke landelijke samenwerking die wordt gecoördineerd door zes partners: Universiteit Leiden, Leids Universitair Medisch Centrum, Nederlands Kankerinstituut, Prinses Máxima Centrum voor kinderoncologie, Universitair Medisch Centrum Utrecht en Stichting Oncode Accelerator. Oncode Accelerator verbetert en versnelt de ontwikkeling van nieuwe kankertherapieën door de patiënt eerder in dit proces te betrekken. Het programma is een gezamenlijke inspanning van meer dan 30 publieke en private partners uit het ‘oncologie-ecosysteem’. Oncode Accelerator wordt mede gefinancierd door het Nationaal Groeifonds en werkt samen met het ministerie van EZK en VWS.