T-cel therapieën, zoals CAR-T cellen, zijn een veelbelovend soort immunotherapie waarmee al resultaat geboekt wordt bij de behandeling van kinderen met leukemie. Dit soort therapieën maakt gebruik van het eigen immuunsysteem. T-cellen, een soort witte bloedcellen, die in het laboratorium zijn aangepast, worden aan het kind terug gegeven en vallen vervolgens gericht de tumor aan. Ook voor solide tumoren zoals neuroblastoom, sarcomen en niertumoren wordt gezocht naar effectieve T-cel therapieën. Om de klinische effectiviteit van dit soort therapieën te verbeteren, moeten we beter begrijpen hoe T-cellen solide tumoren aanvallen.
Daarom heeft het lab van dr. Anne Rios, gespecialiseerd in 3D-beeldvorming bij het Prinses Máxima Centrum en Oncode onderzoeker, samengewerkt met dr. Zsolt Sebestyén en Prof. dr. Jürgen Kuball, beiden T-cel therapie experts en groepsleiders in het UMC Utrecht, en de groep van Prof. dr. Hans Clevers , organoïden specialist en gastonderzoeker bij het Máxima en Hubrecht Instituut. De resultaten van dit gezamenlijke onderzoek zijn vandaag gepubliceerd in het vooraanstaande vakblad Nature Biotechnology.
Een schat aan fundamentele kennis
Dr. Florijn Dekkers en dr. Maria Alieva, beiden eerste auteur van de publicatie en werkzaam bij de Rios groep, ontwikkelden beeld- en analysetechnologie BEHAV3D. Dankzij dit platform kan de interactie tussen T-celtherapieën en solide tumor organoïden, oftewel mini-tumoren, live en driedimensionaal worden onderzocht. Florijn Dekkers vertelt: ‘Het unieke aan deze benadering is dat we zien hoe effectief een celtherapie is door het gedrag van de T-cellen te bestuderen. In totaal hebben we het gedrag van ruim 150.000 in het lab bewerkte T-cellen onderzocht. We zagen een enorme variatie in gedrag: van zeer sterk gedrag, zoals het aanvallen van meerdere tumorcellen achter elkaar tot ineffectief gedrag, cellen die simpelweg niets deden. Hierdoor ontstaat de mogelijkheid om de effectiviteit van therapieën te verbeteren door de krachtigste dodende cellen te stimuleren.'
Maria Alieva vervolgt: 'Om T-celtherapieën zo effectief mogelijk te maken moeten we de onderliggende mechanismen kennen die voor dit gedrag zorgen. Daarom heb ik een werkwijze ontwikkeld die voor het eerst het gedrag van de cel koppelt aan de genen die dit gedrag veroorzaken. Hiermee konden we de genetische handtekening aanwijzen van zeer krachtige T-cellen die in staat zijn om veel tumorcellen na elkaar te doden. Dankzij BEHAV3D en het gebruik van mini-tumoren opgekweekt uit tumorweefsel van kinderen en volwassenen, kunnen we nu een schat aan fundamentele kennis verzamelen over het gedrag en vermogen van T-cellen om solide tumoren aan te vallen.’
Verbetering van de aanval
Dr. Anne Rios vervolgt: ’In eerste instantie hebben we gekeken naar het gedrag van zogenaamde TEG-cellen, een zeer veelbelovende therapie gebaseerd op T-cellen die actief worden zodra ze een verandering in het metabolisme van een tumorcel waarnemen. Deze therapie is ontwikkeld in het lab van onze samenwerkingspartners Zsolt Sebestyén en Jürgen Kuball. Het is ook gelukt om BEHAV3D te gebruiken om het gedrag van T-cellen uit andere therapievormen en verschillende subvormen van kanker te onderzoeken. Daarom denken wij dat dit platform zeer nuttig kan zijn voor de verdere verbetering van de doelgerichte aanval op solide tumoren door de diverse T-celtherapieën die momenteel worden ontwikkeld.’
