Immuuntherapie effectiever maken met behulp van AI

Steeds vaker wordt immuuntherapie toegepast bij de behandeling van kanker. Monika Wolkers (Sanquin, Oncode instituut) onderzoekt met haar groep hoe immuuncellen hun eiwitproductie afstellen. Die eiwitten zijn belangrijke wapens om te communiceren met andere cellen en cruciaal om kankercellen te vernietigen. Helaas verliezen onze afweercellen het nog te vaak van kankercellen. Vooral vanwege uitputting blijft de eiwitproductie achter. Door de eiwitproductie op te voeren kan immuuntherapie in de toekomst nog effectiever zijn.

Machine Learning

Daarvoor heeft Monika met onderzoeker Benoit Nicolet (tegenwoordig werkzaam bij het Nederlands Kanker Instituut) een belangrijke stap gezet. Met Machine Learning hebben zij een methode ontwikkeld die de code kan lezen op het messenger RNA, die aangeeft wat de hoeveelheid eiwit is die aangemaakt wordt door de afweercellen. Monika: “Alle factoren waarvan we nu weten dat die er toe doen zijn daarin meegenomen.”

Messenger RNA (mRNA), ook wel boodschapper RNA, zorgt in alle cellen voor dat de genetische blueprint, het DNA, wordt doorvertaald naar eiwitproductie. Zodat elke cel in ons lichaam precies die eiwitten maakt die op dat moment nodig zijn. Als er veel van een eiwit nodig is, maakt een cel daarvoor enorm veel kopieën mRNA aan. Voor afweercellen bijzonder belangrijk, want die moeten bij vreemde indringers en beginnende tumoren als een razende eiwitten produceren die dan hun werk kunnen gaan doen om ons gezond te houden.

Nieuw terrein

“Maar die vertaling van mRNA naar eiwit is niet 1:1”, legt Monika uit. “Er komt veel meer bij kijken.” Hoe T-cellen de eiwitproductie finetunen is waar de Sanquinonderzoekers al jaren onderzoek aan doen en steeds meer van weten. “Door het inzetten van deze AI-methode hebben we nu weer een ander, breder terrein verkend.” Met het ontrafelen van de code voor eiwitproductie kunnen immuuntherapieën versterkt worden. 

T-celtherapie

Voor immuuntherapie wordt steeds vaker gesleuteld aan afweercellen. Zoals bij T cellen. T-cellen worden genetisch zodanig aangepast dat ze bepaalde kankercellen kunnen herkennen en vernietigen. Dit soort immuuntherapieën spelen een steeds grotere rol spelen bij de behandeling van kanker. De onderzoekers hebben in hun studie laten zien dat met hun nieuw verworven kennis immuuntherapieën effectiever gemaakt kunnen worden. Ook kan het in andere onderzoeksvelden een toepassing vinden, omdat de methode voor allerlei celtypes van waarde kan zijn.

Publicatie in Science Advances