Op weg naar kankervaccins op maat
Kanker bestrijden door gebruik te maken van de DNA-foutjes die tot het ontstaan van de tumor hebben geleid: dat willen onderzoekers van het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) en de Universiteit Leiden.
De komende vier jaar gaan zij kankervaccins ontwikkelen die een afweerreactie opwekken tegen mutaties die alleen voorkomen bij de tumoren. Het gaat om een compleet nieuwe therapie, voor elke individuele patiënt op maat gemaakt. Op het Leiden Pharma Science Symposium op 18 februari ontving dit project de Molecule to Man Award van 650.000 euro.
Mutaties
Kanker ontstaat door een opeenstapeling van foutjes in het DNA, oftewel mutaties. Recent is ontdekt dat ons afweersysteem zulke mutaties gebruikt om tumoren te herkennen, en niet – zoals tot voor kort gedacht – kenmerken die gezonde cellen ook kunnen vertonen. Door die mutaties herkent het afweersysteem de tumor als lichaamsvreemd; lichaamseigen cellen worden juist met rust gelaten. 'Tegenwoordig kunnen we in korte tijd het volledige tumor-DNA van een patiënt uitlezen, en dus alle mutaties in kaart brengen. Daardoor biedt deze ontdekking interessante mogelijkheden voor kankertherapie', aldus ziekenhuisapotheker dr. Maarten Zandvliet (LUMC).
Drie maanden tijd
Om die nieuwe inzichten direct te vertalen in een innovatieve behandeling, gaan de onderzoekers het complete tumor-DNA van dertig patiënten met dikkedarmkanker uitlezen. Vervolgens kijken ze welke tumormutaties het afweersysteem kan herkennen. 'Dat zal maar een klein deel van de mutaties zijn', licht Zandvliet toe. Dat het afweersysteem ze herkent, is sowieso verbazingwekkend: een wijziging van slechts een van de 12 miljard DNA-letters kan leiden tot directe vernietiging van de tumorcellen.
De volgende stap is het produceren van een effectief vaccin gebaseerd op deze geselecteerde mutaties. 'Voor zes patiënten gaan we de geselecteerde peptiden – dat zijn strengen van aminozuren – synthetisch in elkaar zetten. Daarna zuiveren we het vaccin, vriesdrogen we het en volgen er kwaliteitscontroles. Normaal gesproken kost zoiets minimaal een jaar, maar wij verwachten het met de huidige technologieën in drie maanden tijd te doen.' De ziekenhuisapotheek van het LUMC beschikt daarvoor al over zowel een geavanceerde productiefaciliteit als een cleanroom volgens de normen van Good Manufacturing Practice.
Injectie
'In het LUMC injecteren we het vaccin dan in de huid van een arm of been van de patiënt', vertelt Zandvliet. 'Zo omzeilen we de lokale afweeronderdrukkende eigenschappen van de tumor. Normaal gesproken voorkomen die dat het afweersysteem de tumorcellen opruimt. Het vaccin moet kunnen zorgen dat tumorcellen en eventuele uitzaaiingen door het hele lichaam heen worden opgeruimd. Bij proefdieren lukt dat goed, en nu gaan we het dus bij mensen proberen.'
Nanodeeltjes
Het vaccin bestaat niet alleen uit peptiden. Zij worden verpakt in microscopisch kleine nanoblaasjes - zogenaamde liposomen - en gekoppeld aan stoffen die eveneens het afweersysteem stimuleren. Een zeer recente publicatie van prof. Wim Jiskoot (Universiteit Leiden) en prof. Ferry Ossendorp (LUMC) in het Journal of Controlled Release laat zien dat het verpakken van zulke peptiden in liposomen heel goed werkt. 'Dat is dus een van de methoden die wij willen toepassen in ons onderzoek', zegt Zandvliet.
Beloond met award
De Molecule to Man Award van de Universiteit Leiden en het LUMC bestaat uit een subsidie van 650.000 euro. De afdelingen Klinische Farmacie en Toxicologie, Pathologie, Immunohematologie en Medische Oncologie van het LUMC werken samen met onderzoekers van de instituten LIC en LACDR van de Universiteit Leiden en de Leidse bedrijven InnoSer, 2-BBB Medicines BV en ISA Pharmaceuticals BV. Het onderzoeksproject Leiden Personalized Cancer Immunotherapy: molecular design of mutanome-based vaccines for individual patients werd verkozen uit 23 ingediende projectvoorstellen.