Raadsel opgelost: afweercellen onderdrukken eiwit-machinerie

Onderzoekers van Sanquin hebben ontdekt hoe geheugen-T-cellen snel in actie komen om infecties of kanker te bestrijden, en zich op andere momenten rustig houden. Deze afweercellen blijken hun eiwitmachinerie te kunnen onderdrukken. Dit inzicht kan helpen om ze effectiever te laten optreden tegen kanker. 

Na een eerste besmetting maakt ons lichaam geheugen-T-cellen aan. Deze afweercellen blijven vervolgens lange tijd aanwezig. Ze patrouilleren voortdurend door ons lichaam, in het bloed, in de organen, steeds op zoek naar ziekteverwekkers of beginnende kankercellen. Op het moment dat ze bekende indringers signaleren, komen geheugen-T-cellen razendsnel in actie door ontstekingseiwitten, zogeheten cytokines, te produceren. Deze zorgen voor een krachtige immuunreactie. Maar zolang de kust veilig is, houden de cellen zich echter rustig, zodat gezond weefsel niet beschadigd raakt. Monika Wolkers en collega’s hebben ontdekt hoe de T-cellen stil blijven: de vertaalslag van de genetische code naar eiwit wordt geblokkeerd.

Code ontcijferd

Geheugen-T-cellen cellen kunnen zo snel reageren doordat ze het genetische materiaal dat de cel gebruikt om eiwitten zoals cytokines aan te maken al paraat hebben. Het gaat om het messenger RNA (mRNA), het genetische materiaal dat de cel afleest van het DNA. Toch worden cytokines alleen geproduceerd op het moment dat er een afweerreactie nodig is. Lange tijd was het een raadsel hoe geheugen-T-cellen dat voor elkaar krijgen.

Fiamma Salerno heeft dit proces tijdens haar promotieonderzoek in de groep van Wolkers ontrafeld. Ze vond een code in het mRNA van cytokines waar een blokkerend eiwit aan kan hechten. Ook dat eiwit heeft ze geïdentificeerd. In rust bindt het eiwit aan het RNA waardoor de cytokineproductie stil ligt. Zodra T-cellen in actie moeten komen laat het eiwit los en worden in recordtempo cytokines aangemaakt.

Dit onderzoek, gepubliceerd in Nature Immunology, is het eerste dat beschrijft hoe deze immuuncellen de vertaalstap van mRNA naar eiwit afstellen. Het is een terrein waar nog weinig onderzoek naar is gedaan.

Immunotherapie

Het is belangrijk dat het immuunsysteem zichzelf goed in bedwang kan houden. Is het overactief, dan leidt dat tot autoimuunziekten. Bij kanker daarentegen moet het afweersysteem overuren draaien. T-cellen van donors of patiënten worden ook ingezet als immunotherapie bij kanker. Wolkers: “Ook Sanquin is betrokken bij T-celtherapie. Soms vinden we dat de cytokineproductie van T-cellen uitgeput raakt, terwijl er nog voldoende mRNA aanwezig is. Door het blokkerende eiwit te verwijderen, of de code in het RNA aan te passen, zouden we T-celtherapieën nog effectiever kunnen maken”. De onderzoekers zijn hoopvol, de eerste proeven in die richting zien er veelbelovend uit.

Publicatie
Met een prachtig editorial van Nature immunolgy.

Dit onderzoek is uitgevoerd met hulp van een Vidi beurs van NWO