Wanneer het immuunsysteem uit balans is, kan dit leiden tot ernstige problemen zoals diabetes type 1, andere auto-immuunziekten of afstoting na een orgaantransplantatie. De huidige behandelingen onderdrukken doorgaans het gehele immuunsysteem, wat kan leiden tot ernstige bijwerkingen, waaronder een verhoogd risico op infectie en andere complicaties. Een betere aanpak zou zijn om de immuunrespons op een precieze en gerichte manier te moduleren.Dat is precies wat onderzoekers nu hebben bereikt door gespecialiseerde immuuncellen te ontwikkelen om het evenwicht te herstellen zonder de algehele immuniteit in gevaar te brengen.
Het ontwikkelen van immuuncellen om te beschermen in plaats van aan te vallen
Het immuunsysteem beschermt tegen virussen, bacteriën en andere bedreigingen door schadelijke indringers te identificeren en erop te reageren. Het maakt ook onderscheid tussen de eigen cellen van het lichaam en vreemde cellen en past zijn reactie indien nodig aan. Wanneer het immuunsysteem echter ontregeld is, valt het per ongeluk de eigen weefsels van het lichaam aan. Bij ziekten zoals diabetes type 1 vernietigt het immuunsysteem de insulineproducerende bètacellen in de pancreas. Het immuunsysteem wijst ook getransplanteerde organen af en beschouwt deze als een buitenlandse bedreiging. Hoewel immunosuppressiva deze schadelijke reacties kunnen voorkomen, brengen ze ook ernstige risico's met zich mee, waaronder een verhoogd risico op infecties en kanker.
Nu hebben onderzoekers gespecialiseerde immuuncellen ontwikkeld die zijn ontworpen om overmatige immuunreacties te reguleren en te kalmeren. Deze gemodificeerde cellen herkennen en beschermen gezonde weefsels en voorkomen dat T-killercellen deze aanvallen. Deze doorbraak zou kunnen helpen de afstoting van organen te stoppen, de behoefte aan krachtige immunosuppressiva te verminderen en een veiligere, meer gerichte benadering van immuunregulatie te bieden.
Een baanbrekende wetenschappelijke samenwerking
Dit onderzoek werd voltooid aan de Universiteit van Californië, San Francisco (UCSF), met belangrijke bijdragen van Matthias Hebrok, hoogleraar toegepaste stamcellen en organoïdesystemen aan de Technische Universiteit van München (TUM), en Dr. Hasna Maachi, een postdoctoraal onderzoeker aan de Technische Universiteit van München en Helmholtz Universiteit München. De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Science.
"Deze technologie kan het immuunsysteem weer in balans brengen", zegt dr. Wendell Lim, hoogleraar cellulaire en moleculaire farmacologie aan de Universiteit van Californië, San Francisco. "We zien het als een potentieel platform om verschillende immuunstoornissen aan te pakken."
Herprogrammeer immuuncellen voor gerichte bescherming
Om regulerende immuuncellen te ontwikkelen, gebruikten de onderzoekers dezelfde typen cellen die worden gebruikt bij CART-cellulaire immunotherapie. In het laatste geval zijn ze specifiek ontworpen om zich op tumorcellen te richten. Daarentegen zijn gemanipuleerde regulerende immuuncellen ontworpen om gezonde cellen te beschermen. Ze produceren een combinatie van regulerende eiwitten die volgens onderzoekers bijzonder effectief zijn: één eiwit dat ontstekingsremmend is en een ander dat pro-inflammatoire stoffen opruimt. Dit celsysteem kan flexibel worden aangepast aan verschillende toepassingen.
Doel: Bescherm bètacellen bij patiënten met diabetes
Om het gebruik van de cellen bij type 1-diabetes te testen, hebben de onderzoekers de cellen zo ontworpen dat ze menselijke bètacellen herkennen en beschermen. Ze introduceerden de gemodificeerde immuuncellen in muizen die menselijke eilandceltransplantaties hadden gekregen om de behandeling van type 1-diabetes te simuleren. Het experiment was een succes: de getransplanteerde bètacellen, beschermd door de gemanipuleerde cellen, overleefden en bleven insuline produceren. Daarentegen werden getransplanteerde cellen zonder de bescherming van gemanipuleerde T-cellen vernietigd.
De toekomst van precisie-immunotherapie
De auteurs voorzien een toekomst waarin orgaantransplantatiepatiënten of patiënten met auto-immuunziekten therapieën krijgen die alleen specifieke delen van het lichaam behandelen waar het immuunsysteem abnormaal is, in plaats van het hele systeem uit te schakelen. De nieuwe technologie zou ook kunnen worden gebruikt om CART-celtherapieën voor de behandeling van kanker te verfijnen, zodat de cellen alleen tumoren aanvallen en geen gezond weefsel.
Het vermogen om immuunreacties te moduleren en de functionele eigenschappen van van stamcellen afkomstige weefsels verder te optimaliseren staat centraal in de ontwikkeling van langdurige stamceltherapieën en is een duidelijk doel voor organoïdeonderzoekers van het nieuw opgerichte Center for Organoid Systems (COS) aan de Technische Universiteit van München in Duitsland.
Samengesteld uit /ScitechDaily