Hersenstam organoïden om CAR T-celtherapie te verbeteren

Datum:
Hersenstam organoïden om CAR T-celtherapie te verbeteren

Effectieve CAR T-celtherapie voor kinderen met Diffuus Midlijn Glioom (DMG). Met dat doel voor ogen kweekten onderzoekers van het Prinses Máxima Centrum voor het eerst 3D-minitumoren van deze nog niet te genezen hersentumor. Het nieuwe onderzoeksmodel moet leiden tot meer kennis over de werking van CAR T-cellen in de hersenstam, om daarmee de immunotherapie te verbeteren.

Per jaar wordt bij 150 kinderen in Nederland een tumor van het centrale zenuwstelsel, in de hersenen of het ruggenmerg, vastgesteld. Bij tien van deze kinderen gaat het om het type diffuus midlijn glioom (DMG). Op dit moment is er geen behandeling om deze kinderen te genezen. Nieuwe effectieve behandelingen zijn dan ook dringend nodig. 

Nieuw onderzoeksmodel voor DMG

Wetenschappers gebruiken verschillende modellen om de biologie van gezond weefsel en ziekten en de werking van therapieën in het laboratorium te onderzoeken. Bijvoorbeeld cellijnen, proefdieren en sinds een aantal jaar ook 3D-mini-organen. Deze zogenaamde organoïden hebben bepaalde kenmerken en zijn zo complex, dat wetenschappers de functies van een orgaan in het laboratorium nauwkeurig kunnen nabootsen.   

Het is onderzoekers van de Rios-groep in het Prinses Máxima Centrum voor kinderoncologie gelukt voor het eerst een organoïde te kweken die nauwkeurig de hersenstam nabootst. Dit is de plek waar DMG ontstaat. Om de tumor na te bootsen, introduceerden de onderzoekers genetische fouten die vaak voorkomen bij kinderen met DMG in de organoïden.   

Het onderzoek geleid door Prof. Dr. Anne Rios, onderzoekgroepsleider in het Prinses Máxima Centrum en Oncode Institute, is vandaag gepubliceerd in het prestigieuze wetenschappelijke vakblad Nature Cancer 

CAR T-cel onderzoek

Celina Honhoff en Amber Wezenaar, promovendi in de Rios-groep, gebruikten het model om de werking van CAR T-celtherapie op de korte en langere termijn te bekijken. Ze gebruikten de DMG-organoïden om GD2-specifieke CAR T-cellen te testen. Dit is een therapie die in klinische trials bij kinderen met DMG wordt onderzocht. Hoewel deze therapie bij deze kinderen veelbelovend is, zijn de resultaten wisselend en vaak niet blijvend. De onderzoekers volgden de CAR T-cellen meer dan een maand om te zien hoe ze zich gedroegen en wat hun effect was op de DMG-organoïden. 

Ze voegden naast de CAR T-cellen ook de immuuncellen die van nature in de hersenen voorkomen toe in het model. Ze zagen dat immuuncellen genaamd microglia de werking van CAR T-cellen aanzienlijk verminderden. CAR T-cellen vallen de tumor aan en zorgen zo dat de tumor kleiner wordt, maar in aanwezigheid van microglia blijft de tumor groter. Ook zagen ze subtypes CAR T-cellen die extra gevoelig zijn voor deze onderdrukking.  

Amber Wezenaar, promovendus in de Rios-groep in het Prinses Máxima Centrum voor kinderoncologie, en één van de vier eerste auteurs van het onderzoek, zegt: ‘We zagen dat sommige CAR T-cellen na verloop van tijd uitgeput raakten. Deze verminderde werking is ook vanuit klinische studies bekend. Nu we dit na kunnen bootsen in het lab, kunnen we gerichter zoeken naar verbetermogelijkheden om de effectiviteit van de therapie te verbeteren voor kinderen met DMG.’ 

Realistisch model

Promovendus en co- eerste auteur Nils Bessler ontwikkelde het onderzoeksmodel en bracht het samen met Rijndert Ariese heel nauwkeurig in kaart. ‘Voor onderzoek naar de werking van CAR T-cellen moet niet alleen de organoïde zo realistisch mogelijk zijn, maar ook de omgeving waarin de mini-tumor zich bevindt. Die omgeving hebben we ontwikkeld en daarmee ook een nieuw proefdiervrij onderzoeksmodel.’  

DMG is zeldzaam, dus het beschikbare weefsel voor onderzoek is beperkt. Maar de organoïden kunnen eindeloos worden gekweekt en langdurig worden gevolgd. De wetenschappers verwachten daarom dat het nieuwe model het onderzoek naar nieuwe en betere behandelingen voor kinderen met DMG kan versnellen. 

Volgende stappen

Als volgende stap willen de onderzoekers het onderzoeksmodel nog verder verbeteren, om DMG bij kinderen nog preciezer na te bootsen. De eerste resultaten uit het experiment met CAR T-celtherapie bewijzen de bruikbaarheid van het onderzoeksmodel en zijn een opmaat voor verder onderzoek door de Rios-groep. Zo willen de onderzoekers de invloed van microglia op CAR T-cellen nog beter in kaart brengen.  

Dr. Jasper van der Lugt, kinderoncoloog gespecialiseerd in hersentumoren bij kinderen, onderstreept het belang van het onderzoek dat onder leiding van Anne Rios is uitgevoerd. ‘Op dit moment moeten we alle kinderen met hersenstamkanker nog vertellen dat ze zullen overlijden. CAR T-celtherapie is een veelbelovende vorm van immunotherapie, maar om echt hoop te bieden voor kinderen met DMG is een beter begrip nodig van de werking van deze cellen en hun interactie met het afweersysteem. De nieuwe DMG-organoïden bieden een waardevol nieuw platform voor onderzoek naar immunotherapie bij hersentumoren. Ik vertrouw erop dat onderzoek met deze minitumoren de komende jaren broodnodige kennis zal opleveren, om effectieve immunotherapie voor kinderen met DMG een stap dichterbij te brengen.’ 

Het onderzoek werd mede mogelijk gemaakt door Stichting Kinderen Kankervrij (KiKa), Stichting Proefdiervrij, de Charlie Teo Foundation en Oncode Institute. 

Meer nieuws

Nieuwsoverzicht
Betweter Festival tijdens Utrecht Science Week (USW) 2025

Utrecht Science Week: Kunst en wetenschap komen samen op het Betweter Festival op 25 september

Van 25 september tot en met 4 oktober bruist het Utrecht Science Park van nieuwsgierigheid en ontdekkingen tijdens de jaarlijkse Utrecht Science Week. Gedurende ruim een week opent het Utrecht Science Park haar deuren voor iedereen die geïnteresseerd is in zowel toegepaste als fundamentele wetenschap. In nauwe samenwerking met diverse partners wordt een gevarieerd en actueel programma samengesteld, met bijzondere aandacht voor thema’s als duurzaamheid en gezondheid.

Recordaantal kinderen uit hele provincie Utrecht maakt kennis met onderzoekers

Een ochtendje interviewen, pipetteren of filosoferen met Utrechtse onderzoekers. Dat deden 3400 Utrechtse kinderen op woensdagochtend 1 april tijdens de elfde editie van Meet the Professor. 280 Utrechtse onderzoekers fietsten naar basisscholen in stad en regio om kinderen te laten zien wie ze zijn, wat ze doen en wat hen nieuwsgierig maakt. In duo’s, want onderzoek doe je samen.

Vondst ALS-genen vormen basis voor ontwikkeling behandeling

Onderzoekers van het ALS Centrum van het UMC Utrecht hebben nieuwe genetische afwijkingen gevonden die een rol spelen bij het ontstaan van ALS. De groep patiënten waarbij aangewezen kan worden wat de oorzaak is van het ontstaan van de zenuw- en spierziekte is daarmee gegroeid van 20 naar 25 procent. De vondst helpt bovendien om ALS beter te begrijpen en kan op termijn bijdragen aan het ontwikkelen van gerichte behandelingen voor een deel van de patiënten.

Succesvol Innovation for Health congres waar Utrechtse partijen hun krachten bundelden

Op donderdag 26 maart vond in de Beatrixhal van de Jaarbeurs het jaarlijkse Innovation for Health congres plaats. Dit toonaangevende congres in de life sciences en health werd voor het eerst gehouden in Utrecht. Utrecht Science Park-partners hadden hun krachten gebundeld met andere Utrechtse partners in de life sciences sector en stonden samen in het “Utrecht Paviljoen”.