Discovering the Sticking T Cells

The research team co-cultured melanoma cells with T cells to examine how they interact. What they observed was striking. “We found that T cells that specifically recognize tumor cells stick to them very tightly to form clusters,” says Oncode Researcher Sofía Ibáñez-Molero, co-first author of the study. “These T cells were much more effective at killing cancer cells than individual, unbound T cells.”

Hechte binding tussen T-cellen en tumorcellen

Het onderzoeksteam bracht melanoomcellen en T-cellen samen om hun interactie te bestuderen. Wat ze zagen was opvallend. “We ontdekten dat T-cellen die tumorcellen herkennen zich zeer stevig aan die cellen hechten en clusters vormen,” zegt Oncode-onderzoeker Sofía Ibáñez-Molero, mede-eerste auteur van de studie. “Deze T-cellen waren veel effectiever in het doden van kankercellen dan losse, niet-gebonden T-cellen.” Die observatie leidde tot een belangrijke vraag. Als deze clusters de meest actieve T-cellen bevatten, kunnen we ze dan direct uit tumoren isoleren?

Dat bleek mogelijk. De interactie tussen actieve T-cellen en kankercellen is zo sterk dat deze clusters rechtstreeks uit tumormateriaal van patiënten kunnen worden geïsoleerd. Daarmee kunnen onderzoekers actieve, tumorherkennende T-cellen sneller en nauwkeuriger identificeren dan met bestaande methoden. In laboratoriummodellen en in muizen met patiëntafgeleide tumoren bleken T-cellen uit deze clusters tot negen keer effectiever in het vernietigen van kankercellen.

Hernieuwd perspectief

Tot nu toe richtte het meeste onderzoek zich op individuele T-cellen. Dat leverde belangrijke inzichten op, maar deze studie laat zien dat cruciale informatie schuilgaat in celparen en clusters die in standaardanalyses vaak worden weggegooid. Volgens Oncode-onderzoeker Johanna Veldman, senior postdoc en mede-eerste auteur, hebben deze clusters ook unieke kenmerken die kunnen helpen voorspellen of een patiënt goed reageert op immunotherapie. “Wat ik sterk vind aan deze studie is hoe logisch het principe is,” zegt Daniel Peeper. “Actieve T-cellen moeten zich stevig aan kankercellen hechten om ze te kunnen doden. Toch hebben we lang over het hoofd gezien dat juist deze eigenschap ons kan helpen om de meest effectieve T-cellen te herkennen en te isoleren. Door deze actieve clusters uit tumoren te isoleren, kunnen we bestaande TIL-therapie verbeteren en nieuwe vormen van immunotherapie ontwikkelen die echt verschil maken voor patiënten.”

Directe toepassing in TIL-therapie

De ontdekking heeft directe gevolgen voor TIL-therapie. Daarbij worden T-cellen uit een tumor gehaald, in het lab vermenigvuldigd en vervolgens teruggegeven aan de patiënt om de tumor aan te vallen. Het selecteren van de juiste T-cellen is een belangrijke uitdaging. De nieuwe aanpak biedt een directe en logische oplossing. Door T-cellen te selecteren op basis van hun fysieke binding aan kankercellen kunnen onderzoekers de meest actieve tumor-dodende cellen isoleren. Het team werkt aan een methode om deze clusters te gebruiken in klinische studies en onderzoekt hoe de kenmerken van deze cellen kunnen bijdragen aan nieuwe vormen van immunotherapie.

Impact, een nieuw venster op immuunactiviteit

Deze ontdekking verandert hoe onderzoekers kijken naar de interactie tussen immuuncellen en tumoren. T-cellen blijken vaak in direct contact met tumorcellen te werken. Juist die hechting markeert ze als krachtige tumorbestrijders. De studie biedt een snellere manier om de meest effectieve T-cellen te identificeren, kan TIL-therapie verbeteren en opent nieuwe mogelijkheden om te voorspellen hoe patiënten reageren op immunotherapie. De eigenschappen van deze clusters kunnen ook richting geven aan nieuwe behandelstrategieën, waarbij dit gedrag van T-cellen een selectiekenmerk wordt.

De rol van Oncode Institute

Dit onderzoek en de ontwikkeling van de bijbehorende methode zijn mogelijk gemaakt door ondersteuning van Oncode Institute, via twee TechDev-fondsen. Daarmee kon het team T-cel-tumorclusters uitgebreid karakteriseren, een methode ontwikkelen om ze te isoleren en deze verder verfijnen. De infrastructuur en wetenschappelijke ondersteuning van Oncode Institute waren essentieel voor de ontwikkeling van het project en blijven belangrijk voor de vertaling naar klinische toepassingen. Het doel is om TIL-therapie voor patiënten te verbeteren. Oncode Institute ondersteunde ook de bescherming van deze innovatie, wat heeft geleid tot twee patentaanvragen op basis van de ontwikkelde methode.

Dit onderzoek is gefinancierd door Oncode Institute, KWF Kankerbestrijding, NWO, de European Research Council en de AVL Foundation.