Gerichte celdoding met licht ontketent immuunreactie tegen kanker en ontstekingsziekten

AmsterdamOnderzoekers van de Universiteit van Illinois Urbana-Champaign hebben een nieuwe methode ontwikkeld om specifieke cellen te doden met behulp van licht. Deze techniek kan helpen bij de behandeling van kanker en ontstekingsziekten door schadelijke cellen nauwkeurig te richten. De methode gebruikt licht om cellen te vernietigen en roept tevens een immuunrespons op.

Necroptose, ook wel bekend als ontstekingscelsterfte, helpt het lichaam om ziektes te bestrijden. Maar bij kanker kan dit proces falen. Kankercellen blokkeren vaak ontstekingssignalen, waardoor ze kunnen overleven. Traditionele behandelingen maken gebruik van chemicaliën om deze cellen te doden, maar deze verspreiden zich vaak door het hele lichaam en veroorzaken ongewenste bijwerkingen.

De onderzoekers gebruikten een techniek genaamd optogenetica om cellen gevoelig voor licht te maken. Ze bereikten dit door een lichtgevoelig gen uit planten in te brengen in intestinale celculturen. Vervolgens verbonden ze dit gen met RIPK3, een eiwit dat de celdood reguleert.

Zo werkt het:

• De lichtgevoelige eiwitten worden geactiveerd door blauw licht.
• Hierdoor beginnen de eiwitten zich te clusteren.
• Het RIPK3-eiwit volgt dit voorbeeld en vormt oligomeren, wat de natuurlijke activeringsroute nabootst.

Het proces vernietigt niet alleen de cel, maar zet ook een immuunreactie in gang. De cel geeft cytokinen af, die omliggende cellen verstoren en T-cellen aantrekken. Deze witte bloedcellen zijn cruciaal voor het immuunsysteem om bedreigingen te herkennen en te bestrijden.

Sommige kankercellen maken het moeilijk voor T-cellen om ze binnen te dringen of als gevaarlijk te herkennen. Door bepaalde kankercellen te laten sterven via necroptose, willen we deze omgeving veranderen en T-cellen helpen leren de kanker te identificeren en aan te vallen, aldus Zhang.

Lees ook:

Vandaag · 00:09

Seizoensgebonden stemmingspatronen onthuld via digitale biomarkers

Op dit moment vereist het systeem dat licht direct op weefsels wordt gericht, wat de toepasbaarheid bij mensen beperkt tot gebieden dicht bij de huid. Het team is echter van plan om hun systeem bij muizen te testen om meer inzicht te krijgen in celsterfte en immunologische reacties bij kanker en andere ontstekingsziekten. Daarnaast willen ze onderzoeken hoe deze methode T-cellen kan trainen voor immuuntherapieën.

Het is essentieel om te begrijpen hoe necroptose functioneert, aangezien het een rol speelt bij ziektes zoals neurodegeneratieve aandoeningen en inflammatoire darmaandoeningen. Inzicht in de invloed van necroptose op deze condities kan leiden tot gerichtere behandelingen.

Dit onderzoek werd gefinancierd door meerdere instellingen, waaronder:

• Nationaal Instituut voor Algemene Medische Wetenschappen
• Nationaal Instituut voor Geestelijke Gezondheid
• Nationale Wetenschapsstichting
• Kankercentrum van Illinois

Kai Zhang werkt bij het Beckman Instituut voor Geavanceerde Wetenschap en Technologie in Illinois. Het onderzoek werd gefinancierd door de National Institutes of Health met de subsidies R01GM132438 en R01MH124827.

Deze nieuwe methode kan de behandeling aanzienlijk verbeteren. Het biedt nauwkeurige zorg met minder bijwerkingen dan traditionele methoden. Dit is vooral relevant voor de behandeling van kanker en ontstekingsziekten. Voortgezet onderzoek zal meer inzicht geven in het potentieel en leidt mogelijk tot nieuwe behandelingen.