Afweercellen als pacman achter kankercellen aan

Pacman met kankercellen
Ze waren al te zien op een paar wetenschappelijke congressen, maar nu op tv: opmerkelijke beelden van het gevecht in een ziek lichaam tussen kankercellen en afweercellen. Een celbioloog van het Radboud UMC in Nijmegen maakte de beelden, en is er op gepromoveerd.

Kankercellen volgen bij hun uitzaaiingen gebaande paden. Ze maken geen weefsel kapot maar verplaatsen zich door de ruimtes die al gemaakt zijn door bloedvaten, zenuwbanen en ander weefsel. De cellen van het afweersysteem volgen diezelfde routes om achter de kwaadaardige cellen aan te gaan.

Celbioloog Bettina Weigelin heeft dat proces tijdens haar promotieonderzoek met een heel krachtige en geavanceerde microscoop in beeld gebracht bij muizen. Ze heeft gekeken naar de uitzaaiing van melanomen. Een melanoom is een meestal agressieve vorm van huidkanker. 

Pragmatisch

De cellen van een zich uitzaaiende tumor kruipen als het ware door het lichaam door de holle ruimtes tussen spierweefsel en langs zenuwbanen en bloedvaten. De kankercellen kiezen heel pragmatisch voor de weg van de minste weerstand om zich te verplaatsen. 

Een multifoton laser scanning microscoop heeft niet veel te maken met de klassieke microscoop. Die werkt met licht dat schijnt op een flinterdun stukje weefsel dat tussen twee glaasjes geklemd wordt. Omdat het zo dun moet zijn is zo'n preparaat levenloos of sterft het na korte tijd af. Met de multifoton laser scanning microscoop kan levend weefsel lange tijd bekeken worden. De microscoop kan 3D beelden maken tot een millimeter dik. Dat gebeurt met behulp van laserlicht dat bijna infrarood is en dat met grote precisie op het te onderzoeken weefsel gestraald wordt. De cellen van alle weefsel bevatten moleculen die oplichten door het laserlicht. Omdat er in verschillende type cellen ook verschillende type moleculen zitten, krijgt elk type cel een andere kleur. Daardoor zijn kankercellen te onderscheiden van afweercellen of andere gezonde cellen.  

'Pacman'

Weigelin heeft ook de reactie van het immuunsysteem op de zich verspreidende tumorcellen in beeld gebracht. De afweercellen gaan via dezelfde routes als de uitzaaiende kankercellen. Ze achtervolgen die als een soort figuurtjes uit het klassieke pacman-computerspelletje. 

Wapenwedloop

De cellen van het immuunsysteem halen alles uit de kast om tumorcellen te doden. Maar die kankercellen doen wat ze kunnen om te ontsnappen aan de afweercellen. 

Soms krijgen de afweercellen de rondreizende tumorcellen eronder, maar vaker lukt dat niet. Dan gaan de tumorcellen zich weer vermenigvuldigen en verliest het natuurlijke afweersysteem van het lichaam de controle. In dat geval zijn medicijnen, bestraling, chemotherapie of een combinatie van die behandelingen nodig.

CTL-cellen

Weigelin heeft onder meer gekeken naar de manier waarop één bepaalde categorie afweercellen te werk gaat. Daarbij ontdekte ze dat deze cytologische T-lymfocyt (CTL) bij een tweede poging soms kankercellen die ongevoelig zijn geworden voor de reactie van het immuunsysteem toch kunnen doden. 

Ze constateerde dat effect zowel in nagemaakt weefsel in het laboratorium als in levende weefsel van muizen. De effectiviteit van de CTL-cellen was het grootst in gebieden waar ze het talrijkst waren.

Immuuntherapie

Dat is precies de kern van immuuntherapie. Bij die methode om het eigen afweersysteem van mensen te stimuleren worden CTL-cellen uit het lichaam van patiënten gehaald. Vervolgens worden die in het laboratorium vermeerderd en weer teruggeplaatst in de patiënten. 

Hoe massaler CTL-cellen in de aanval gaan tegen kankercellen, hoe groter de kans dat ze winnen. Daarbij is ook van belang hoeveel van die CTL-cellen erin slagen om binnen te dringen in de tumor en hoe lang ze het daar volhouden. Weigelin hoopt dat haar studie tot aanpassingen van immuuntherapieën zal leiden die deze effectiever maken.