Vlaamse onderzoekers hebben een nieuw type immuuncel beschreven dat een centrale rol speelt in de afweer tegen bijvoorbeeld longvirussen. Ook de kankerimmuuntherapie leert hiervan.

‘Ik heb met mijn groep inmiddels een honderden papers gepubliceerd, maar dit is wel een van de leukste, omdat hij zoveel zaken verklaart waarmee we al jaren worstelen. Allerlei verschijnselen vallen nu op hun plek’, zegt Bart Lambrecht, van het Centrum voor Inflammatieonderzoek bij VIB-UGent.

Lambrecht publiceerde samen met twintig collega’s onlangs de resultaten van zes jaar onderzoek naar de reactie van dendritische cellen op virusinfecties De onderzoekers beschrijven een nieuw type afweercel, inflammatory dendritic cell (IDC), dat nog niet in de boeken stond. Zo stimuleren bijvoorbeeld binnendringende virussen de vorming van die cellen. En de rol van de cellen bepaalt in hoge mate het verloop van de afweerreactie.

Hybride cel

Dendritische cellen presenteren antigenen aan het immuunsysteem, maar de hybride cel kan nog meer, zoals immuuncomplexen opnemen die bestaan uit antigenen en antilichamen en daarmee de afweer sterk stimuleren. ‘Omdat die dendritische cel eigenschappen van monocyten, macrofagen en dendritische cellen combineert noemen we hem hybride’, legt Lambrecht uit.

De sleutel tot dit inzicht zat in single-cell RNA sequencing. Met die methode breng je per immuuncel het genexpressieprofiel in kaart, en dat van tienduizenden cellen op een rij. Zo kun je bepalen welke receptoren er op het celoppervlak zitten en wat elke cel kan in immunologisch opzicht.

Lambrecht: ‘We kijken naar honderden markers, en zien een nieuw type dendritische cel. Het verklaart ook waarom verschillende labs in het verleden zoveel verschillende hypotheses konden ontwikkelen, terwijl ze dezelfde afweerreactie en immuuncellen bestudeerden. Iedereen keek naar een mix van cellen, omdat we voorheen onderzoek deden op duizenden cellen tegelijk. Vervolgens keken we in bulk naar de genexpressie. Maar als het geen zuivere populatie is, weet je achteraf nooit aan welke cel je een eigenschap kunt toeschrijven.’

Nauwkeurig selecteren

Het onderzoek van Lambrecht werpt ook een ander licht op immuuntherapie bij bijvoorbeeld kanker, waarbij monocyten uit bloed van de patiënt in het lab uitgroeien tot dendritische cellen. ‘Hoogstwaarschijnlijk zitten tussen de monocyten die we in vitro opkweken ook zeldzame voorlopers van dendritische cellen. Die doen het echte werk. Bij sommige behandelingen zijn namelijk miljoenen cellen nodig, en dat is onwaarschijnlijk veel. Als je cellen nauwkeurig selecteert, heb je een factor duizend minder nodig om in muizen een effect te zien’, zegt Lambrecht.

Het onderzoek heeft tevens een link met infecties met coronavirussen, waar dendritische cellen in de longen een belangrijk onderdeel van verdediging vormen. Er zijn aanwijzingen dat toedienen van bloedplasma met antilichamen van mensen die hersteld zijn, het herstel kan bevorderen bij mensen die een ernstige corona-infectie doormaken. Het binden van coronavirus-antilichaam geeft de afweer een extra prikkel. ‘Dat mechanisme werkt hoogstwaarschijnlijk via de inflammatory-DCs’, vertelt Lambrecht. ‘We hebben dat in het lab met een ander muizenvirus getest en zien dat de hybride dendritische cel de enige cel is die reageert op aanwezigheid van virus-anti­genen en antilichamen.’

Volgens Lambrecht maakt single-cell sequencing onderzoekers bewust van heterogeniteit en subpopulaties. ‘We zien nu de enorme complexiteit, waarbij subgroepen immuuncellen verder uiteenvallen in vijf of zes subgroepen, die elk weer tientallen interacties aangaan met andere afweercellen. Het benadert zo de complexiteit van onze hersenen.’

_{Lambrecht et al. 2020. Immunity 52: 1-18}