Nieuw longkankermodel toont hoe de locatie van een tumor de immuunreactie bepaalt
Onderzoekers van VIB en de Vrije Universiteit Brussel hebben een nieuwe methode ontwikkeld om te bestuderen hoe het immuunsysteem zich gedraagt in longtumoren. Ze maakten een van de meest gedetailleerde immuunkaarten tot nu toe van longadenocarcinoom, de meest voorkomende vorm van longkanker. Hun resultaten verschenen in Nature Communications.
Longkanker is verantwoordelijk voor bijna 20% van alle kankergerelateerde overlijdens, en daarmee wereldwijd de belangrijkste oorzaak van sterfte door kanker. Nieuwe therapieën worden meestal eerst getest in preklinische modellen waarbij tumorcellen onder de huid van muizen worden geïmplanteerd. Die modellen zijn praktisch, maar ze weerspiegelen de unieke immuunomgeving van de long niet, wat de vertaling naar menselijke patiënten moeilijk maakt.
Het team van Prof. Laoui ontwikkelde daarom een model voor longadenocarcinoom waarbij de tumor rechtstreeks in de long groeit. Een belangrijk voordeel is dat de onderzoekers tumoren afzonderlijk kunnen analyseren, los van het omliggende gezonde longweefsel. Dat gebeurt ook zo bij patiëntstalen in het ziekenhuis.
Wanneer het team hun model vergeleek met datasets van menselijke longtumoren, bleek het sterk overeen te komen met wat men bij patiënten ziet. Zo vonden ze onder meer slecht functionerende natural killer-cellen in tumoren en een toename van onderdrukkende en uitgeputte T cell-types.
“Ons doel was een model te bouwen dat echt weerspiegelt wat we bij patiënten zien”, zegt Pauline Bardet (VIB-VUB), doctoraatsstudente en co-eerste auteur van de studie. “Door de tumor in zijn natuurlijke omgeving — de long — te plaatsen, zien we immuundynamieken die volledig ontbreken in onderhuidse modellen.”
“Of een therapie werkt of niet, hangt sterk af van hoe immuuncellen zich in echte tumoren gedragen”, zegt Prof. Damya Laoui (VIB-VUB Centrum voor Inflammatieonderzoek). “Als onze modellen de biologie van patiënten niet goed weerspiegelen, kunnen we verkeerde conclusies trekken. Met ons werk brengen we preklinisch onderzoek een stap dichter bij de kliniek.”
Een nieuwe techniek om de locatie van immuuncellen te bepalen: SEPARATE-Seq
Een belangrijke innovatie in de studie is SEPARATE-Seq (Streptavidin Enabled PARtitioning And Tag Evaluation for RNA-Sequencing). In organen zoals de long bevinden immuuncellen zich in verschillende compartimenten: in bloedvaten, in het weefsel zelf of in de luchtwegen. Afhankelijk van hun locatie hebben ze een andere impact, vandaar dat onderzoekers daar zicht op willen krijgen. Met klassieke technologieën is het moeilijk om het verschil te zien tussen immuuncellen die echt een tumor binnendringen en cellen die alleen via het bloed passeren. SEPARATE-Seq lost dat probleem op door immuuncellen in de bloedbaan te “labelen”.
“De locatie van een cel maakt enorm veel uit”, legt Laoui uit. “Een immuuncel in een bloedvat krijgt heel andere signalen dan een cel die in het tumorweefsel zit. Met SEPARATE-Seq kunnen we dat verschil eindelijk op het niveau van individuele cellen in kaart brengen.”
De methode kan ook in andere ziekten worden gebruikt waarbij verschillende populaties immuuncellen van elkaar moeten worden onderscheiden.
Immuuncellen reorganiseren zich in tumoren
Door SEPARATE-Seq te combineren met andere technologieën zoals spatial transcriptomics, konden de onderzoekers niet alleen zien welke immuuncellen aanwezig zijn, maar ook waar ze zich precies in de tumor bevinden.
“Wij hebben een longkankermodel ontwikkeld dat sterk lijkt op hoe tumoren bij patiënten groeien”, zegt Laoui. “In combinatie met een nieuwe methode om cellen te volgen, kunnen we het verschil zien tussen immuuncellen die écht in het tumorweefsel zitten en cellen die gewoon via de bloedbaan passeren. Dat onderscheid is cruciaal. Het laat ons veel duidelijker zien hoe immuuncellen veranderen zodra ze een tumor binnendringen.”
De analyses brachten opvallende patronen aan het licht die ook in menselijke tumoren voorkomen, wat het belang van het model voor klinisch onderzoek onderstreept.
“Met de combinatie van ruimtelijke en moleculaire informatie kunnen we zien hoe immuuncellen zich specialiseren in specifieke ‘niches’ binnen de tumor”, zegt Lize Allonsius, doctoraatsstudente en co-eerste auteur van de studie. “Het toont hoe sterk de tumoromgeving de werking van het immuunsysteem kan veranderen.”
Meer info:
Damya Laoui: damya.laoui@vub.be +32 485 61 24 75
Publicatie
Multiomics immune profiling of a patient-relevant orthotopic lung cancer model using SEPARATE-Seq. Bardet, Allonsius, Hadadi, et al. Nature Communications, 2026.
Financiering
Het onderzoek kreeg steun van het Fonds Wetenschappelijk Onderzoek (FWO), Kom op tegen Kanker, Stichting tegen Kanker, Universitaire Stichting, VIB, en VUB.
Frans Steenhoudt
