Bij bestraling lukt het niet altijd alle kankercellen te vernietigen. Dat kan ertoe leiden dat de tumor weer gaat groeien. Wetenschappers van het Helmholtz Centrum Dresden-Rossendorf (HZDR) en het Nationaal Centrum voor Tumorziekten Dresden (NCT/UCC) zijn erin geslaagd om met laboratoriumexperimenten dergelijke stralingsbestendige kankercellen te doden. Ze waren in staat om deze tumoren in het hoofd- en nekgebied te vernietigen met behulp van een gerichte immunotherapie met “UniCAR T-cellen” zowel in laboratoriumproeven als bij experimenten met muizen.
“Onze resultaten tonen voor het eerst aan dat immunotherapie met het UniCAR-systeem in de toekomst specifiek gebruikt kan worden om bijzonder stralingsbestendige tumorcellen met succes te bestrijden in combinatie met radiotherapie”, zegt Prof. Michael Bachmann, directeur van het HZDR-Instituut voor Radiofarmaceutisch Kankeronderzoek. Patiënten met terugkerend plaveiselcelcarcinoom overleven meestal slechts een periode van minder dan zes maanden.
Betere overlevingskansen
“Verantwoordelijk voor de slechte prognose is de weerstand van bepaalde kankercellen tegen bestralingstherapie. Met behulp van UniCAR T-cell-therapie kunnen de kansen op genezing van patiënten met bestralingsresistente tumoren in de toekomst aanzienlijk verbeteren”, verklaart prof. Mechthild Krause, directeur van de afdeling Radiotherapie en Radiooncologie van het Carl Gustav Carus Universitätsziekenhuis in Dresden.
De onderzoekers leggen uit dat de UniCAR technologie een verdere ontwikkeling is van de CAR-T celtherapie, die momenteel een van de meest veelbelovende benaderingen is in de immunotherapie. “In de CAR-T-celtherapie wordt een kunstmatige molecule met de naam ‘CAR’ (‘chimerische antigeenreceptor’) in de T-cellen – witte bloedcellen van het immuunsysteem – opgenomen die de cellen als een navigatiesysteem naar bepaalde oppervlaktekenmerken van de tumorcellen leiden. In het zogenaamde UniCAR-systeem bindt de gewijzigde T-cel niet direct aan de tumorcel. In plaats daarvan wordt een speciale verbinding (doelmodule) tussen de immuun- en de kankercellen aangebracht, waardoor de binding en dus de immuunrespons mogelijk wordt. Aangezien de kunstmatig gegenereerde doelmodules van korte duur zijn, kan de activiteit van de T-cellen worden gecontroleerd door de dosering van de toegediende doelmodule en kan het risico op ernstige bijwerkingen aanzienlijk worden verminderd.
Nieuwe moleculaire verbinding
Voor hun onderzoek, waarvan de resultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Oncoimmunologie, hebben de wetenschappers een nieuwe moleculaire link ontwikkeld die de UniCAR T-cellen koppelt aan de oppervlaktemerker CD98 van de onderzochte kankercellen en deze zo activeert. Deze marker is overvloedig aanwezig op de onderzochte stralingsbestendige kankercellen. Daarnaast gebruiken ze het celmembraan-eiwit EGFR (epidermale groeifactorreceptor) als extra doelwit voor de immuuncellen. Er was al een specifieke link voor dit eiwit.
“Gecombineerde radio-immunotherapie met UniCAR T-cellen kan in de toekomst de kansen op genezing van kankerpatiënten met stralingsbestendige tumoren verbeteren”, menen de onderzoekers. “De mogelijkheid om de activiteit van de veranderde immuuncellen te controleren is belangrijk, niet in het minst omdat de oppervlaktekenmerken van de kankercellen die als doelwit dienen voor de UniCAR T-cellen vaak niet uitsluitend aanwezig zijn op tumoren.” De onderzoekers zijn ook van mening dat de radio-immunotherapie van kankercellen een zeer belangrijk instrument is voor de behandeling van tumoren. Zo is bijvoorbeeld de doelstructuur CD98, die aanwezig is op stralingsbestendige plaveiselcelcarcinoomcellen van hoofd en keel, ook aanwezig op het oppervlak van de UniCAR T-cellen zelf, zij het in veel mindere mate.
“We hebben kunnen aantonen dat de activiteit van het UniCAR-systeem in eerste instantie gericht is tegen cellen met een bijzonder hoge dichtheid van de respectieve doelstructuur. Zodra de corresponderende cellen zijn uitgeschakeld, kan de activiteit van de UniCAR-T cellen worden gestopt door de toevoer van het specifieke bindmiddel te stoppen”, aldus Dr. Claudia Arndt, wetenschapper bij de HZDR.
