Volgens een studie gepubliceerd in het tijdschrift Science, kan een nieuwe methode, ontwikkeld aan het Karolinska Institutet, KTH Royal Institute of Technology en SciLifeLab in Zweden, unieke immuuncel receptoren en hun locatie in weefsel identificeren. De onderzoekers voorspellen dat de methode het vermogen zal verbeteren om te identificeren welke immuuncellen bijdragen aan ziekteprocessen en mogelijkheden zal openen om nieuwe therapieën voor tal van ziekten te ontwikkelen.
Immuuncellen zoals T- en B-cellen spelen een centrale rol in de verdediging van het lichaam tegen zowel infecties als tumoren. Beide soorten immuuncellen brengen unieke receptoren tot expressie die specifiek verschillende delen van ongewenste en vreemde elementen herkennen, zoals bacteriën, virussen en tumoren. Elke immuuncel en zijn nakomelingen hebben hun eigen specifieke receptoren, en in elk menselijk lichaam bevinden zich miljarden verschillende immuuncellen met unieke receptoren.
Onderzoekers van het Karolinska Institutet, KTH Royal Institute of Technology en SciLifeLab hebben nu een methode ontwikkeld die zowel de verschillende B- als T-celreceptoren kan identificeren en hun locatie in menselijk weefsel kan onthullen.
“Aangezien geactiveerde immuuncellen vaak dicht bij de doelwitten worden aangetroffen die ze aanvallen, willen we in staat zijn de cellen in kaart te brengen die zich inderdaad het dichtst bij een tumor of infectie bevinden”, zegt Camilla Engblom, assistent-professor bij de afdeling Geneeskunde (Solna) , Karolinska Institutet en één van de drie hoofdauteurs van de studie, samen met Kim Thrane, KTH/SciLifeLab, en Qirong Lin, Karolinska Institutet. “Het is met eerdere methoden niet mogelijk geweest om beide B- en T-celreceptoren in hun micro-omgeving te identificeren.”
Volgens dr. Engblom is er een breed scala aan gebieden waarop de nieuwe techniek in de toekomst klinisch kan worden gebruikt.
“Bij kanker kan de methode T-cellen identificeren die mogelijk de tumor aanvallen”, zegt ze. “Ze zouden dan gebruikt kunnen worden als celtherapie tegen kanker. Ook kunnen we unieke receptoren op de B-cellen identificeren die als antilichamen vrijkomen in specifieke delen van de tumor. Deze antilichamen kunnen relatief eenvoudig in het laboratorium worden geproduceerd en uiteindelijk aanleiding geven tot nieuwe therapieën. Een ander gebied zijn auto-immuunziekten, waarbij het immuunsysteem gezond weefsel aanvalt. De nieuwe techniek zou kunnen worden gebruikt om de immuuncellen die dit doen te identificeren en de kans te vergroten om te ontdekken wat ze precies aanvallen.”
Een belangrijke stap voorwaarts
Jeff Mold, één van de hoofdonderzoekers van de studie en onderzoeker bij de afdeling Cel- en Moleculaire Biologie van het Karolinska Institutet, ziet de nieuwe methode als een belangrijke stap voorwaarts.
“Het identificeren van deze unieke immuunreceptoren is als het zoeken naar een speld in een hooiberg, vooral als het gaat om auto-immuunziekten”, zegt hij. “Bij de meeste huidige methoden vernietig je het weefsel, wat betekent dat je niet alleen verschillende immuuncellen door elkaar haalt, maar ook dat sommige cellen daarbij afsterven. Met deze methode behouden we de cellen waar ze zijn en kunnen we cellen zien die anders verloren zouden zijn gegaan.”
Dr. Mold is van mening dat het vermogen om B-cellen te identificeren misschien wel het belangrijkste voordeel van deze nieuwe methode is.
“T-cellen zijn een populair onderzoeksdoel geweest, terwijl de B-cellen een beetje over het hoofd worden gezien, vooral bij kanker”, zegt hij. “Maar nu kunnen we volgen hoe B-cellen zich direct in het weefsel ontwikkelen en uitbreiden.”
De studie werd gefinancierd door de Zweedse Onderzoeksraad, de Zweedse Kankervereniging en het EU-onderzoeks- en innovatieprogramma Horizon 2020.
Mogelijke belangenconflicten: Camilla Engblom, Kim Thrane, Jeff Mold, Jonas Frisén, Joakim Lundeberg en Qirong Lin zijn uitvinders van een patent dat betrekking heeft op dit werk. Camilla Engblom, Kim Thrane, Qirong Lin, Alma Andersson, Hosein Toosi, Sami Saarenpää, Jeff Mold, Joakim Lundeberg en Jonas Frisén zijn wetenschappelijke adviseurs voor 10x Genomics, dat de intellectuele eigendomsrechten op deze technologie bezit. Jeff Mold heeft aandelen in Pacific Biosciences.
De methode van ruimtelijke transcriptomics werd in 2016 ontwikkeld door professoren Jonas Frisén van het Karolinska Institutet en Joakim Lundeberg van het KTH Royal Institute of Technology, die co-auteurs zijn van deze studie. Het werd door het tijdschrift Nature Methods uitgeroepen tot “Methode van het Jaar 2020”. De nieuwe methode is een upgrade van de oorspronkelijke methode die het nu mogelijk maakt voor onderzoekers om de receptoren van de immuuncellen en hun exacte locatie in weefsel in kaart te brengen, wat voorheen niet mogelijk was om dit tegelijkertijd voor B- en T-cellen te doen. Bron: Camilla Engblom en Jeff Mold.
Vertaling: Andre Teirlinck