Vaccins tegen kanker

Ze breken de afweer van kanker af, pantseren het immuunsysteem en veranderen dodelijke gezwellen in vaccinfabrieken. De vele nieuwe vaccins tegen kanker werken niet alleen preventief maar ruimen ook tumoren op, zodat de meest voorkomende vormen van kanker straks mogelijk verleden tijd zijn.

Ze breken de afweer van kanker af, pantseren het immuunsysteem en veranderen dodelijke gezwellen in vaccinfabrieken. De vele nieuwe vaccins tegen kanker werken niet alleen preventief maar ruimen ook tumoren op, zodat de meest voorkomende vormen van kanker straks mogelijk verleden tijd zijn.

Steve Gschmeissner/Science Photo Library/Shutterstock

Onderzoekers ontwikkelen individueel vaccin tegen kanker: proeven op muizen zijn een succes

Een vaccin tegen kanker dat gezonde cellen ongemoeid laat, maar rechtstreeks op kankercellen afgaat. Dat klinkt bijna te mooi om waar te zijn, maar toch is het precies wat een wetenschapsteam uit Montreal gepresenteerd heeft.

Het vaccin gebruikt een gemodificeerd virus dat geprogrammeerd is om de cellen van een tumor op te zoeken. Het is een zogeheten oncolytisch virus, dat het immuunsysteem zo kan stimuleren dat het zieke cellen beter kan opsporen en doden. Dit type behandeling wordt ook immunotherapie genoemd.

Een oncolytisch virus heeft als voordeel dat het kanker op twee manieren bestrijdt: door het immuunsysteem een boost te geven, maar ook door zelf de kankercellen aan te vallen en te doden.

Om goed te kunnen werken moet het vaccin echter aan individuele patiënten worden aangepast, afhankelijk van de mutaties van de kankercellen.

De methode is veel minder belastend dan traditionele behandelvormen als bestraling en chemotherapie, want het virus laat gezonde cellen links liggen.

Tot nu toe is de methode met groot succes op muizen getest. Het is echter nog te vroeg om te zeggen wanneer er proeven met mensen kunnen beginnen.

Een virusdeeltje landt tijdens de geslachtsdaad op een slijmvlies in de baarmoederhals van een vrouw – en de meest verbreide geslachtsziekte ter wereld is overgedragen. Meestal wordt het niet eens ontdekt, maar voor ruim 500.000 vrouwen wereldwijd leidt de HPV-infectie elk jaar tot de diagnose van baarmoederhalskanker en mogelijk een vroegtijdige dood.

Tot nu toe.

Australië verwacht dat in 2022 nog maar zes op de 100.000 vrouwen baarmoederhalskanker krijgen, dankzij vaccins. De dodelijke kankervorm zal dus zeldzaam worden en Australië kan het eerste land ter wereld zijn dat een vorm van kanker uitroeit.

Dit resultaat is te danken aan een goed vaccinatieprogramma voor meisjes en jongens met het vaccin Gardasil, dat voorkomt dat het kankerverwekkende HPV-virus voet aan de grond krijgt.

Maar het preventieve effect van vaccins is nog maar het begin. Maatvaccins en genetisch gemanipuleerde immuuncellen vechten ook tegen bestaande kankertumoren. De artsen hebben kennelijk iets gevonden wat kanker de baas kan zijn.

© Shutterstock

Kanker eist minder levens dan voorheen

Sinds kanker in 1988 in de EU een recordaantal levens eiste is het overlijdensrisico met ruim 25 procent verminderd door preventie, screening en een effectieve behandeling. Alleen al de laatste vijf jaar is de sterfte aan maagkanker bij mannen (rood), borstkanker bij vrouwen (blauw) en prostaatkanker bij mannen (geel) stevig gedaald.

Aanval is de beste verdediging

De laatste 30 jaar is het aantal sterfgevallen door kanker in de EU 25 procent gedaald, onder meer door een betere behandeling. Maar bestraling en chemotherapie hebben het grote nadeel dat ze in hun aanval op de kanker ook gezonde cellen doden.

Kankervaccins zijn veel milder voor het lijf omdat ze niet de ziekte zelf bestrijden, maar het immuunsysteem versterken. Deze vorm van behandeling wordt om die reden immunotherapie genoemd.

Onderzoekers volgen al jaren hoe kanker het immuunsysteem voor de gek houdt. Het onderzoek wordt nu vertaald in injecties die gebruikmaken van gaten in de verdediging van de kanker of die de natuurlijke aanval van de immuuncellen versterken.

Door een infectie met HPV gaan de cellen zich in bepaalde gevallen sneller delen, waardoor ze de kans krijgen uit te groeien tot kankercellen in de baarmoederhals.

Het HPV-vaccin zit vol met kleine stukjes eiwit van HPV, die het immuunsysteem leren het virus te herkennen en aan te vallen voor het de kans krijgt de cellen van het slijmvlies in de baarmoederhals te infecteren.

In Australië krijgt wel 79 procent van de meisjes en 73 procent van de jongens het HPV-vaccin op school vóór ze 15 worden. Het hoge aandeel immune burgers maakt het het HPV-virus lastig.

Volgens onderzoekers zal in 2066 één op de 100.000 Australische vrouwen baarmoederhalskanker krijgen. Ter vergelijking: volgens een onderzoek uit 2016 is slechts 36 procent van de jonge vrouwen in Europa gevaccineerd.

In Afrika en Azië maar 1 procent, en jongens in nog mindere mate. Daarom zullen mensen nog jaren met HPV besmet worden en kanker aan de baarmoederhals, maar ook aan de anus en keel krijgen. Maar er is nóg een vaccin.

Einde aan baarmoederhalskanker

Vrouwen die al baarmoederhalskanker hebben, zijn nog niet ten dode opgeschreven.

Diane Harper, arts en hoogleraar aan de universiteit van Michigan, werkte mee aan een zogeheten therapeutisch vaccin, dat ziekten geneest.

Haar voorlopige resultaten duiden erop dat het immuunsysteem dankzij het vaccin twee keer zo goed is in het bestrijden van met HPV besmette cellen.

De traditionele HPV-inenting is nutteloos als een HPV-virusdeeltje eenmaal een tumor in de baarmoederhals heeft gevormd. Een nieuw vaccin gebruikt de genen van het virus om het immuunsysteem naar de tumor te leiden, wat de overlevingskans verdubbelt.

© Claus Lunau/Scientific Animations

Twee virussen vormen een vaccin

De onderzoekers brengen twee kankerverwekkende genen over van een HPV-virus naar het onschuldige MVA-virus, dat het vaccin vormt. In de huid gespoten brengen de MVA-deeltjes de genen over naar huidcellen, die daardoor de eiwitten E6 en E7 op het oppervlak vormen.

© Claus Lunau/Scientific Animations

Immuunsysteem leert kankereiwitten te herkennen

Een dendrietcel ontdekt de E6- en E7-eiwitten op de huidcel. Vervolgens gaat de dendriet naar de lymfeklieren, waar hij via zijn receptoren zijn opgedane kennis van de vorm en het uiterlijk van de HPV-eiwitten overbrengt op de T-killercellen van het immuunsysteem.

© Claus Lunau/Scientific Animations

Killercellen verslaan de kankercel

Als baarmoederhalskanker het gevolg is van het HPV-virus, hebben de kankercellen ook de eiwitten E6 en E7 op het oppervlak. T-cellen herkennen de tumor en scheiden twee chemicaliën af: perforine doorboort de kankercellen en granzyme breekt de inhoud van de cel af.

Het vaccin met de wat uitdagende naam Tipapkinogen Sovacivec leert de soldaten van het immuunsysteem, de T-cellen, om kankercellen te herkennen die ontstaan zijn door een infectie met HPV.

Bij 129 ingeënte vrouwen was 24 procent van de celveranderingen in de baarmoederhals na een half jaar opgelost; bij een niet-ingeënte controlegroep was dit slechts 10 procent.

Diane Harper volgde de ogenschijnlijk genezen vrouwen twee jaar lang. Daarna was 76 procent van hen nog steeds vrij van celveranderingen, terwijl dit slechts voor 50 procent van de niet-ingeënte vrouwen gold.

DNA, de sleutel tot precisieaanval

Eerdere vaccins werken doordat de afweer details leert te herkennen, zoals een eiwit op de kankercel, en aanvalt als het dit eiwit opnieuw tegenkomt.

Maar als een eiwit bijvoorbeeld maandenlang in een kunstmatige vloeistof in een medicijnflesje heeft gezeten, gaat het uiteindelijk teloor en lijkt het niet meer genoeg op het eiwit van een kankercel.

Vaccins als het nieuwe HPV-vaccin gaan daarom nog dieper en zijn gebaseerd op het stukje DNA in de genen van de tumor die het eiwit produceren. DNA is stabieler en beter hanteerbaar dan eiwitten en daarom makkelijker om mee te werken.

Bovendien zorgen de zogenaamde DNA-vaccins ervoor dat de patiënt een meer natuurgetrouwe kopie van de kenmerken van de kankercellen vormt, zodat het immuunsysteem de tumor beter kan herkennen en aanvallen.

T-cellen kunnen met behulp van een vaccin tumoren in de baarmoederhals opruimen.

© Claus Lunau/Scientific Animations

Als alles goed gaat, komt dit nieuwe HPV-vaccin over vijf jaar op de markt. Maar eerst moet het worden getest op mannen en vrouwen om te begrijpen waarom sommige patiënten ervan genezen terwijl andere niet op de behandeling reageren.

Vaccin wordt op maat gemaakt

De achilleshiel van de kankervaccins is dat kankercellen en patiënten verschillend zijn. Maar dankzij de zogeheten T-celtherapie werken de vaccins beter dan verwacht.

Zoals gezegd zijn de T-cellen de soldaten van het lichaam die kankercellen opsporen en doden. Ze zijn te vergelijken met special forces, die elk expert zijn in één type vijand.

Bij T-celtherapie nemen artsen monsters van het bloed of lymfevocht van de patiënt af, vermenigvuldigen de T-cellen daarin en injecteren er miljarden bij de patiënt als een vaccin.

De overlevingskansen van patiënten met darmkanker zijn met deze methode na twee jaar bijvoorbeeld ruim verdubbeld.

Onlangs zijn onderzoekers erin geslaagd om de T-celreceptoren die de kankercellen herkennen, genetisch te manipuleren.

Deze gemanipuleerde receptoren, die we chimeric antigen receptor (CAR) noemen, zijn zodanig te ontwerpen dat de T-cellen doelgericht op andere en ook meerdere kenmerken van de kankercellen afgaan, waardoor het vaccin de tumor op vele fronten bestrijdt.

De nieuwe methode, CAR-T-celtherapie, is zeer succesvol bij het behandelen van kankersoorten waarbij geen grote tumoren ontstaan.

In 2017 testte Sattva Neelapu van de universiteit van Texas een CAR-T-vaccin op 111 patiënten met lymfomen die na een traditionele behandeling steeds weer terugkwamen.

In zes maanden daalde het aantal kankercellen bij 82 procent van de patiënten – en bij 54 procent waren helemaal geen kankercellen meer te vinden.

Zelfs na 15 maanden was de kanker bij 40 procent van de ingeënte patiënten nog steeds weg. Een vergelijkbaar resultaat werd bereikt bij een onderzoek onder 21 patiënten met terug­kerende leukemie. Van hen was 73 procent na de behandeling volledig kankervrij.

De onderzoekers verwachten veel van de CAR-T-celtherapie, en de eerste vaccins zijn al goedgekeurd voor de behandeling van lymfoom en leukemie.

De volgende stap is om de methode in te zetten tegen vormen van kanker met grote, compacte tumoren. En hier hebben vaccins al de weg gewezen.

Reuzentumor in paar weken weg

Antistoffen, de lichaamseigen wapens tegen kanker, kunnen ook werken als vaccin. Dat ondervond een Amerikaanse vrouw toen ze naar het Memorial Sloan Kettering Cancer Center in New York ging met een ongeveer
4 centimeter grote huidkankertumor onder haar ene borst.

De arts Jedd Wolchok gaf haar een vaccin en drie weken later was de tumor volledig verdwenen. Er bleef alleen een groot gapend gat achter. Kankercellen halen het immuunsysteem onderuit door de T-cellen op twee punten te verlammen.

Het vaccin dat de vrouw kreeg, bevatte twee antistoffen die de T-celpunten blokkeren, zodat de kankercellen er geen toegang toe hebben. Het immuunsysteem viel de kankercellen vervolgens frontaal aan.
De twee antistoffen werkten samen veel beter dan ieder voor zich.

1 op de 100.000 Australische vrouwen krijgt in 2066 nog baarmoederhalskanker.

Vervolgens testte Jedd Wolchok het vaccin bij 142 patiënten met melanoom. Na vier injecties om de drie weken waren de tumoren volledig weg bij 22 procent van alle ingeënte patiënten, en bij 61 procent waren ze sterk geslonken.

Kankerspecialisten omarmden in 2015 deze unieke wending in de strijd tegen de ziekte, en in 2018 werd de ontdekking van de antistoffen bekroond met de Nobelprijs voor de Geneeskunde.

Vervolgens hebben andere onderzoekers ontdekt dat beide antistoffen ook goed helpen tegen long- en nierkanker.

De onderzoekers maken zich wel zorgen over de kracht van de aanval. Het kan fataal zijn als een tumor te snel wordt afgebroken en bijvoorbeeld een groot gat in de gevoelige weefsels van de darmwand achterlaat.

Tumor wordt vaccinfabriek

Aan de hoeveelheid baanbrekende nieuwe methoden van de laatste jaren is te zien welk potentieel vaccins hebben.

In april 2019 presenteerde de arts Joshua Brody van de Icahn School of Medicine in New York bijvoorbeeld een vaccin dat rechtstreeks in een tumor wordt geïnjecteerd en die in een soort vaccinfabriek verandert.

De injectie bestaat uit een mengsel van stoffen die elk op hun eigen manier het immuunsysteem activeren. Eén stof stuurt de generaals van het immuunsysteem, de dendrietcellen, op de tumor af.

Een andere stof activeert de dendrieten, die daardoor de T-cellen opdragen om de kankercellen te doden.

Dan reist het immuunleger met het bloed mee en gaat het de rest van het lichaam af om kankercellen te bestrijden, zonder verdere injecties.

De cocktail werd getest op 11 patiënten met een gevorderd lymfoom. Bij acht van hen is de ontwikkeling van kankertumoren sterk vertraagd of afgenomen. En bij één patiënt verdwenen alle tumoren volledig.

Arsenaal krijgt vorm

Verschillende veelbelovende kankervaccins zijn al op de markt, en de ontwikkeling van nieuwe CAR T-vaccins is in volle gang.

Op dit moment selecteren wetenschappers de details op het oppervlak van de kankercellen waar de gemanipuleerde T-cellen op af moeten. Die moeten uniek zijn, zodat er geen gezonde cellen worden aangetast.

Hopelijk zijn tumoren in de hersenen, borsten, darm, nieren en alvleesklier straks te behandelen met vaccins die het lichaam beschermen of korte metten maken met de tumoren.

Naarmate de wetenschappers hun arsenaal uitbreiden, krijgen patiënten betere kansen in de strijd tegen kanker.

Mogelijk zullen meer vormen van kanker de kant op gaan van baarmoederhalskanker in Australië en worden ze geschrapt van de lijst met ernstige gezondheidsproblemen.