CHICAGO — Hoe vernietig je lymfoom zonder medicijnen te gebruiken?

Doodstoven door het te beroven van wat een lievelingsvoedsel blijkt te zijn: HDL-cholesterol.

Onderzoekers van Northwestern Medicine® ontdekten dit met een nieuw nanodeeltje dat werkt als een geheime dubbelagent. Het lijkt voor de kankerachtige lymfoomcel op een voorkeursmaaltijd — natuurlijk HDL. Maar wanneer het deeltje in contact komt met de cel, verstopt het deze in feite en blokkeert het de toegang van cholesterol. Beroofd van een essentiële voedingsstof, sterft de cel uiteindelijk.

Een nieuwe studie door C. Shad Thaxton, M.D., en Leo I. Gordon, M.D. toont aan dat synthetische HDL nanodeeltjes B-cel lymfoom, de meest voorkomende vorm van de ziekte, doodden in gekweekte menselijke cellen, en de menselijke B-cel lymfoom tumorgroei in muizen remden.

De paper werd gepubliceerd op 21 jan. 21 in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.

“Dit heeft de potentie om uiteindelijk een niet-toxische behandeling voor B-cel lymfoom te worden die geen chemotherapie met zich meebrengt,” zei Gordon, een co-corresponderende auteur met Thaxton op het papier. “Het is een opwindende voorlopige bevinding.”

Gordon is hoogleraar geneeskunde in de hematologie/oncologie en Thaxton is assistent hoogleraar urologie, beide aan de Northwestern University Feinberg School of Medicine.

Gordon is ook co-directeur van het hematologische maligniteitsprogramma aan het Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center van de Northwestern University en een arts in het Northwestern Memorial Hospital. Thaxton is ook lid van het Lurie Cancer Center.

Lymphoma Gobbles HDL Cholesterol

Recente studies hebben aangetoond dat B-cel lymfoom afhankelijk is van de opname van natuurlijke HDL — kort voor high-density lipoprotein — waaruit het vetgehalte, zoals cholesterol, ontleent.

Het nanodeeltje — oorspronkelijk ontwikkeld door Thaxton als een mogelijke therapie voor hartziekten — bootst de grootte, vorm en oppervlaktechemie van natuurlijke HDL-deeltjes sterk na. Maar het heeft één belangrijk verschil: een vijf nanometer groot gouddeeltje in de kern. Wanneer het nanodeeltje dus wordt geïncubeerd met menselijke B-cel lymfekliercellen of wordt gebruikt om een muis met de menselijke tumor te behandelen, sorteert het een dubbel effect op het lymfoom. Nadat het zich aan de lymfoomcel heeft gehecht, zuigt het sponsachtige oppervlak van het gouddeeltje de cholesterol uit de cel, terwijl de goudkern voorkomt dat de cel meer cholesterol opneemt, die gewoonlijk in de kern van natuurlijke HDL-deeltjes zit.

Het lymfoomonderzoek toonde Thaxton dat het HDL-nanopartikel meer dan één truc in zijn gouden mouw had.

“In het begin was ik sterk gericht op het ontwikkelen van nanodeeltjes die cholesterol uit cellen konden verwijderen, vooral uit cellen die betrokken zijn bij hartziekten,” zei Thaxton. “Het lymfoomwerk heeft deze focus verbreed naar hoe de HDL-nanodeeltjes zowel de verwijdering als de opname van cholesterol door cellen beïnvloeden. We ontdekten dat de deeltjes multi-taskers zijn.”

De Northwestern studie toonde ook aan dat natuurlijke HDL de cellen niet doodde of de tumorgroei remde. Het nanodeeltje was essentieel om de lymfoomcel uit te hongeren.

Detour van hartziekte tot kankermoordenaar

Na de ontwikkeling van het HDL-nanopartikel gaf Thaxton in 2010 een lezing aan de faculteit van Feinberg. Gordon zat in het publiek. Hij wist dat patiënten met gevorderde vormen van B-cel lymfoom soms een dalend cholesterolgehalte hebben. Gordon, al lange tijd onderzoeker en oncoloog op het gebied van lymfomen, was op zoek naar nieuwe methoden om geneesmiddelen aan patiënten te leveren. Hij nam contact op met Thaxton en ze begonnen samen te werken.

Ze testten het HDL-nanopartikel alleen en het HDL-nanopartikel dat kankermedicijnen vervoerde. Verrassend genoeg was het nanodeeltje zonder medicijnen net zo effectief in het doden van de B-cel lymfoomcellen.

“We dachten: ‘Dat is vreemd. Waarom hebben we het medicijn niet nodig?” Toen begonnen de wetenschappers zich te verdiepen in het mechanisme waarmee de HDL-nanodeeltjes aan de HDL-receptoren op de lymfoomcel kleefden en het cholesteroltransport manipuleerden. Bovendien bleek uit patiëntenmonsters die door medewerkers van de Duke University voor de studie werden geanalyseerd, dat lymfoomcellen bij patiënten een overproductie van deze HDL-receptoren hadden in vergelijking met normale lymfocyten.

B-cellymfoom Meest voorkomende lymfoom

De National Cancer Institutes meldt dat er in 2012 ongeveer 70.000 nieuwe gevallen van non-Hodgkin-lymfoom in de VS waren met bijna 19.000 sterfgevallen. Ongeveer 90 procent van deze nieuwe gevallen was B-cel lymfoom. Non-Hodgkin-lymfoom is een kanker die begint in cellen die lymfocyten worden genoemd, die deel uitmaken van het immuunsysteem van het lichaam.

Waarom een hart van goud?

“Goud heeft een goede staat van dienst als het gaat om compatibel zijn met biologische systemen,” zei Thaxton.

Thaxton en Gordon zijn bemoedigd door hun vroege gegevens waaruit blijkt dat de HDL-nanodeeltjes niet toxisch lijken voor andere menselijke cellen die normaal het doelwit zijn van HDL’s, normale menselijke lymfocyten of voor muizen. Omdat gouden nanodeeltjes in een onopvallende grootte en vorm kunnen worden gemaakt, zijn ze uitstekende scaffolds voor het maken van synthetische HDL’s die de HDL’s in de natuur goed nabootsen.

“Zoals elke nieuwe kandidaat-geneesmiddel zal het HDL-nanodeeltje verder moeten worden getest,” merkte Thaxton op.

De co-first auteurs van het artikel zijn Shuo Yang en Marina Damiano. Shuo is een onderzoeksmedewerker in de geneeskunde in het laboratorium van Gordon in de divisie van hematologie / oncologie aan de Feinberg School en Marina is een afgestudeerde student in de afdeling chemie aan het Weinberg College of Arts and Sciences.

Het onderzoek werd ondersteund door The Howard Hughes Medical Institute en de Schwartz Foundation. Thaxton is medeoprichter van AuraSense, LLC een startend biotechbedrijf dat de licentie heeft voor de HDL-nanodeeltjes die in het onderzoek zijn gebruikt.