Deze 'genetische schakelaar' zou kunnen helpen om kanker te bestrijden
Wetenschappers hebben een methode voor afstandsbediening bedacht die ooit zou kunnen worden gebruikt om het immuunsysteem een krachtige aanval tegen kanker in tumoren te laten uitvoeren.
De techniek is ontwikkeld aan het Georgia Institute of Technology (Georgia Tech) in Atlanta en maakt gebruik van gemanipuleerde genen, lasertechnologie en gouden nanodeeltjes om T-cellen in tumoren te laten inbrengen om de productie van specifieke eiwitten enorm te verhogen.
T-cellen zijn een soort witte bloedcellen die een ingebouwd vermogen hebben om kankercellen te detecteren en te doden, die helaas sommige tumoren kunnen uitschakelen.
De nieuwe methode van het team biedt echter een manier om antikankercapaciteit in T-cellen weer in te schakelen.
Een paper die nu in het tijdschrift is gepubliceerd ACS synthetische biologie beschrijft hoe de aanpak "genexpressie op specifieke plaatsen tot niveaus van meer dan 200 keer" veroorzaakte in tumoren die bij muizen werden geïmplanteerd.
Het team is nu van plan om de methode te ontwikkelen om de productie van eiwitten te verhogen die immuuncellen helpen kankercellen te richten en te doden. Ze hopen dat het op een dag zal dienen als een "precisie-instrument" om kanker te bestrijden.
"In aankomende experimenten", zegt hoofdonderzoeker Gabriel A. Kwong, een assistent-professor biomedische technologie bij Georgia Tech, "implementeren we deze benadering om agressieve tumoren te behandelen en kankerbestrijdende effectiviteit vast te stellen."
Een soort immunotherapie
De techniek is een soort immunotherapie, een relatief nieuwe manier om ziekten te behandelen door afweermechanismen die van nature in het lichaam aanwezig zijn, te versterken of aan te passen.
Er zijn verschillende soorten immunotherapie voor kanker, en ze werken elk op een andere manier.
Sommige stoppen of vertragen de groei van tumorcellen, terwijl andere de verspreiding van kanker naar nieuwe locaties of metastasering stoppen. En sommige, zoals degene waar prof. Kwong en collega's aan werken, helpen het immuunsysteem om kankercellen te doden.
Een voorbeeld van immunotherapie dat de krantenkoppen haalde, was de succesvolle behandeling in 2015 van de voormalige Amerikaanse president Jimmy Carter, toen hij 91 jaar oud was.
Artsen behandelden zijn uitgezaaide melanoom - dat zich had verspreid naar zijn lever en zijn hersenen - met een combinatie van bestraling en immunotherapie. Drie maanden later waren de secundaire tumoren verdwenen.
Door warmte geactiveerde ‘genetische schakelaar’
In hun studiepaper beschrijven prof. Kwong en zijn team hoe ze een "genetische schakelaar" in T-cellen hebben ingebracht die wordt geactiveerd wanneer deze een bepaalde temperatuur bereikt.
Wanneer deze schakelaar is ingeschakeld, kan het ervoor zorgen dat de T-cel de productie van specifieke eiwitten enorm verhoogt.
De onderzoekers introduceerden de T-cellen, met hun genetische schakelaars uitgeschakeld, in tumoren die in muizen waren geïmplanteerd. Ze hadden de tumoren vooraf gezaaid met gouden nanodeeltjes.
Vervolgens schenen ze een nabij-infraroodlaser op de tumoren van buiten de lichamen van de muizen. Hierdoor genereerden de gouden nanodeeltjes warmte en werden de tumoren en de T-cellen erin opgewarmd.
Toen de temperatuur 40-45 ° C (104-113 ° F) bereikte, werden de gemanipuleerde genetische schakelaars in de T-cellen ingeschakeld en werd de genexpressie die de productie van specifieke eiwitten controleert aanzienlijk verhoogd.
De onderzoekers wijzen erop dat, net als bij veel andere T-celtherapieën, die van hen erg nieuw zijn en nog een lange weg te gaan hebben voordat ze klaar zijn om kanker te behandelen.
"Dit onderzoek is een stap om het nog effectiever te maken."
Prof. Gabriel A. Kwong
