Op zoek naar verbeterde therapeutische vaccins
Chemicus Sander van Kasteren wil nauwgezet beschrijven hoe ons afweersysteem reageert op vaccins die zijn bedoeld om ziekten als kanker en chronische virusinfecties te bestrijden. Een ERC Consolidator Grant verschaft hem vijf jaar tijd en middelen daarvoor.
Afweersysteem te hulp
Het idee dat het afweersysteem kan helpen om kanker en chronische virusinfecties aan te pakken wint terrein. Het is in principe vaak mogelijk om het afweersysteem te activeren of te heractiveren zodat het de afwijkende cellen opruimt; dat doet het in veel gevallen uit zichzelf ook al. Maar in de praktijk vallen de resultaten tegen. In de hoop dat het beter kan, bekijkt Sander van Kasteren hoe afweercellen precies op zo’n therapeutisch vaccin reageren.
Afwijkende eiwitten vernietigen
In grote lijnen is dat bekend. Zo’n vaccin bevat een afwijkend eiwit dat in kankercellen of met virus geïnfecteerde cellen voorkomt. Bepaalde afweercellen, de dendritische cellen, nemen het vaccin op, breken het eiwit in stukjes, zetten die in houdertjes en brengen die naar hun oppervlak. De houdertjes zijn moleculen van het Major Histocompatibility Complex (MHC) type I. Vervolgens gaan de dendritische cellen naar de lymfeklieren om de eiwitfragmenten te tonen aan andere afweercellen, cytotoxische T-cellen. Die kunnen de afwijkende eiwitfragmenten onderscheiden van normale lichaamseigen fragmenten. Herkennen ze iets vreemds, dan gaan ze op zoek naar cellen die zo’n afwijkend eiwitfragment tonen (alle cellen presenteren stukjes van hun eiwit-inhoud) en vernietigen die.
Iets vreemds
‘Er is iets vreemds aan de hand met die dendritische cellen’, vertelt van Kasteren. ‘We hebben gemeten dat ze na opname van een vaccin maximaal drie uur nodig hebben om eiwitfragmenten op het oppervlak te zetten. Daarna verdwijnen die fragmenten weer, en ook dat is een kwestie van enkele uren. Maar de dendritische cellen kunnen twee of drie dagen nodig hebben om lymfeklieren te bereiken, waar ze de fragmenten aan cytotoxische T-cellen tonen. Dat klopt niet met elkaar. Misschien kunnen we die timing verbeteren.’
Sleutelen aan vaccineiwit
Als chemicus wil hij dat uitzoeken door te sleutelen aan een vaccineiwit. Hij wil er chemische schakelaars op zetten die de zichtbaarheid van door dendritische cellen getoonde eiwitfragmenten voor cytotoxische T-cellen op een bepaald tijdstip aan- of uitzetten. ‘Door dan te spelen met tijdstippen kunnen we onderzoeken wanneer vaccinfragmenten verschijnen en verdwijnen.’ Ook wil hij een chemische groep aan het vaccin hangen waarmee hij kan zien wat de dendritische cel er precies mee doet. ‘Tot nu toe waren daar geen goede onderzoeksmethoden voor.’
Van Kasteren gaat de proeven eerst in een celkweek doen en daarna in diermodellen. ‘De bedoeling is erachter te komen hoe we vaccins kunnen aanpassen om betere resultaten met vaccinatie te krijgen. Ik denk dat een flinke verbetering mogelijk is.’
Andere vaccins
Waarom werken therapeutische vaccins niet even goed als vaccins die bedoeld zijn om ziekte te voorkómen, zoals vaccins tegen mazelen of rode hond? ‘Die vaccins, met eiwitten die niet in het lichaam aanwezig zijn, worden opgepakt en gepresenteerd door andere afweercellen en in andere houdertjes, moleculen van het MHC type II. Die presentatie blijft dagenlang in stand.’
tekst: Willy van Strien