Sorry, you need to enable JavaScript to visit this website.
Overslaan en naar de inhoud gaan
Like Dislike

Doorbraken van jong talent

‘Immunotherapie is een onwijs interessant onderzoeksgebied’

Bij sommige kankerpatiënten werkt immunotherapie heel goed. Maar bij de meerderheid van de patiënten werkt het nog niet. Marius Messemaker hoopt met zijn onderzoek dichterbij de oplossing te komen van dit probleem. Hij was op vakantie toen hij verrast werd door de nominatie voor de Jong Talent Pfizer Prijzen voor Life Sciences 2021. Uiteindelijk behaalde hij de tweede prijs.

Biomedischewetenschappen

Nog is hij er beduusd van. ’’Ik heb heel hard gewerkt aan mijn onderzoek. Maar er zaten zoveel goede mensen in mijn jaar. Ik had nooit verwacht dat mijn master-coördinator mijn onderzoek zou aanmelden. Ook heeft mijn vorige stagebegeleider een enorm lovende brief geschreven aan de jury. Ik ben heel erg vereerd,’’ vertelt hij stralend.
 

Immuuncellen in tumoren identificeren

De jonge wetenschapper studeerde cum laude af voor zijn master Cancer, Stem cell & Developmental biology van de Universiteit Utrecht. Tijdens zijn master kreeg hij de mogelijkheid om zijn masterstage te lopen in het vermaarde Center for Systems Biology van het Massachusetts General Hospital en de Harvard Medical School.

Daar legde Marius zich toe op het maken van datasets van de eigenschappen van de vele soorten cellen in de tumoren van kankerpatiënten om te kunnen bestuderen wat hun invloed is op immunotherapie.

‘Ik heb daar geleerd om veel eigenschappen van individuele cellen te meten.’

Deze datasets werden opgenomen in recente publicaties in biomedische toptijdschriften zoals Cell en het Journal of Experimental Medicine. Stagebegeleider prof. Mikael Pittet is trots op zijn pupil. Zijn onderzoek betekent volgens hem een belangrijke stap in het vergaren van kennis over waarom immunotherapie bij de meerderheid van de kankerpatiënten onvoldoende werkt. De jury voor de Pfizer Prijzen voor Life Sciences deelt deze mening.

Leg maar eens op een eenvoudige manier uit wat voor onderzoek je precies doet. Marius doet een dappere poging. Zijn eerste stage liep hij bij het Hubrecht Institute onder hoede van professor Alexander van Oudenaarden. ’’Ik heb daar geleerd om veel eigenschappen van individuele cellen te meten.’’

Immunotherapie is een onwijs interessant onderzoeksgebied

‘Helaas is de meerderheid van de kankerpatiënten resistent voor immunotherapie’

Tot zes jaar geleden kon je alleen populaties van meerdere cellen meten, vertelt hij. Dankzij de komst van precieze meetmethoden kunnen wetenschappers nu ook celtypen, groepjes van individuele cellen die dezelfde eigenschappen hebben, identificeren. ’’Hierdoor krijgen we een completer beeld van welke celtypen reageren op immunotherapie. En of hun reactie op immunotherapie er wel of niet voor zorgt dat de immunotherapie aanslaat.’’ Als immunotherapie namelijk aanslaat bij kankerpatiënten, dan versterkt deze een natuurlijke afweerreactie van het immuunsysteem tegen de tumor. ’’Bij hen remt de tumorgroei of verdwijnt een tumor bijna volledig. Zo geef je mensen een langer leven.’’ Helaas is de meerderheid van de kankerpatiënten resistent voor immunotherapie. ’’Het doel van het onderzoeksgebied van de kankerimmunologie is uitvinden waarom dat zo is.’’

Immuuncellen in kaart

Zijn tweede stage liep Marius in Amerika bij professor Mikael Pittet. Daar wilde hij zijn technische kennis uit zijn eerste stage toepassen door alle soorten immuuncel-typen en hun reactie op immunotherapie in kaart te brengen.

’’Elk immuuncel-type reageert anders op immunotherapie. En ze kunnen ook elkaars reactie beïnvloeden door met elkaar te communiceren.’’ Dit deed hij met behulp van een onderzoeksmethode die in opkomst is, ‘single-cell RNA-sequencing’.

’’Ik heb de eigenschappen van veel individuele cellen gemeten uit tumoren van patiënten en muismodellen van kankertypen zoals longkanker, melanoom, hoofd- en halskanker en leverkanker.’’ Vervolgens heeft hij bioinformatische analyses gedaan om groepjes van cellen te vinden met dezelfde eigenschappen. ’’Ik heb van deze celtypen, waaronder immuuncel-typen en tumorceltypen, in kaart gebracht hoe zij reageren op immuuntherapie.’’

Daarna konden Marius en zijn collega’s hypotheses bedenken over waarom een bepaald celtype ervoor zorgt dat een immunotherapie aanslaat bij een patiënt of niet. Vervolgens werden deze hypotheses getest in het lab. ’’We hebben een aantal celtypen ontdekt die mogelijk belangrijk zijn voor de werking van immunotherapie. Naar deze celtypen kunnen wetenschappers verder onderzoek doen. Om te kijken of deze celtypen voor bepaalde problemen zorgen bij patiënten waarbij immunotherapie niet aanslaat die we mogelijk met nieuwe therapieën kunnen verhelpen.’’

 

Immunotherapie is een onwijs interessant onderzoeksgebied

Maar wat maakt immunotherapie zo’n boeiend onderzoeksgebied? Vroeger had je alleen werkende behandelingen zoals chemo’s voor bepaalde typen kanker, stelt Marius. ’’Daarnaast heb je nu immunotherapie en dat werkt bij een minderheid van de kankerpatiënten heel goed. Het is eigenlijk heel interessant dat je eigen immuunsysteem al die tijd al in staat was om de kanker op te ruimen. Maar dat dit het niet deed omdat het een zetje nodig had.’’

Toekomst van de oncologie

De promovendus beschrijft de toekomst van de oncologie zoals hij die zich voor zich ziet. ’’Ik denk dat we ooit op een punt komen dat we een immunotherapie op maat kunnen geven waarbij we bij iedere patiënt kunnen bepalen waarom het afweersysteem onvoldoende in staat is om kankercellen te vernietigen. Zodat we heel precies een immunotherapie kunnen geven die speciaal voor hem of haar is samengesteld. En dat de kanker die hij of zij heeft, daarna weg is.’’

De wetenschapper noemt het voorbeeld van metastases. ’’De meeste mensen gaan uiteindelijk dood aan uitzaaiingen van de kanker die ze vaak overal in hun lichaam hebben. Die kun je vaak pas zien op een scan als ze al te groot zijn. Je kunt niet in een lichaam overal van alles weg gaan snijden. Ook heb je dan niet de garantie dat je alles gevonden hebt.’’

Een zetje voor je immuunsysteem

Maar je immuunsysteem kan dat dus wel, benadrukt hij. ’’Je immuunsysteem is in staat om al die micrometastasen in je lichaam te vinden, hypothetisch. Net zoals het in staat is om overal in je lichaam een virus te vinden, zoals corona en dat eruit te werken. Alleen heeft het vreemd genoeg een zetje nodig.’’

Misschien is dat ook wel logisch, oppert hij. ’’Kankercellen lijken best wel op je eigen cellen. En als je immuunsysteem voortdurend je eigen cellen aanvalt, heb je een auto-immuunziekte. Dat wil je ook niet. Je wil een balans.’’

‘Je immuunsysteem is in staat om al die micrometastasen in je lichaam te vinden, hypothetisch.’

Daarom zoekt iedereen naar een combinatietherapie, een soort nieuwe immunotherapie. Die het immuunsysteem van mensen die nu resistent zijn, een zetje geeft zodat immunotherapie bij hen ook werkt. ’’Op die manier kun je in theorie alle kankergevallen verhelpen.’’


’Wat je wil weten is wanneer een T-cel een tumor herkent’

Ondertussen zit hij alweer op een nieuwe onderzoeksplek. Hij doet promotieonderzoek onder de vleugels van professor Ton Schumacher bij het AVL-NKI naar T-cel receptoren. ’’Alle cellen hebben een adres dat je kunt aflezen’’, legt hij uit. ’’T-cellen, immuuncellen hebben een lezer, een T-cel receptor waarmee ze die adressen kunnen aflezen.’’

Alleen kunnen T-celreceptoren allemaal maar een beperkt aantal adressen aflezen. En weet niemand nog goed welke T-cel receptor welke adressen herkent. ’’Wat je eigenlijk wil weten is wanneer een T-cel het adres van een tumor herkent’’.


‘Deep learning’-algoritme

Marius is bezig met de ontwikkeling van een ‘deep learning’-algoritme dat kan helpen met vaststellen welke adressen de verschillende T-celreceptoren kunnen herkennen.

Dat zou een grote impact hebben op de immunologie, stelt Marius. ’’De immunologie, het principe dat je een virus of kanker kunt opsporen en je immuunsysteem kunt aansporen om dat op te ruimen, is gebaseerd op het idee dat het immuunsysteem het adres van kanker kan herkennen en vinden. Ik vind het supertof dat ik daar onder de hoede van professor Schumacher aan kan werken.’’

Hij komt nog even terug op het winnen van de tweede prijs. Marius vindt het ‘een enorme eer’. Maar benadrukt dat je als onderzoeker het geluk moet hebben dat je precies op de goede plek aan het zoeken bent en bijvoorbeeld het juiste eiwit vindt. ’’Je bent met onderzoek met vele andere wetenschappers samen bezig om een grote puzzel op te lossen. Ik hoop dat ik als daar onderzoeker in de toekomst op het gebied van immunotherapie een heel klein stukje aan kan bijdragen.’’

Pagina beoordelen Like Dislike