Het winnen van de Nobelprijs is een grote droom

Als klein meisje was het één van mijn grootste wensen: het winnen van de Nobelprijs. Ik kan nog steeds wegdromen bij het idee dat ik ‘m ooit zelf win. Vooral nu de prijs is gevallen in het meest fascinerende veld van de geneeskunde, namelijk de immunologie.

25 oktober 2018

Ook al had ik als klein kind geen flauw benul van de werkelijke procedure omtrent nominatie en toekenning van de prijs, in mijn dagdroom ontving ik een officiële brief waarin geschreven stond dat ik genomineerd was voor de Nobelprijs. Vervolgens kwam het telefoontje… “Dr. Rienks, wij willen u graag feliciteren met uw ontdekkingen welke we willen bekronen met de Nobelprijs”. Ik kan nog steeds wegdromen bij deze gedachte waarin ik mezelf tegenwoordig bemoedigend toelach: ‘dream on girl’!

De Nobelprijs voor Fysiologie en Geneeskunde 2018 gaat naar James P. Allison (links) en Tasuku Honjo (rechts) voor hun bijdragen aan immuuntherapie in de bestrijding van kanker.
Niklas Elmehed, Nobel Media 2018

De Nobelprijs heeft iets magisch. De Nobelprijs heeft iets ultiems. Deze prijs der prijzen bekroond de topontdekkingen in de wetenschap. En dit jaar is de Nobelprijs gevallen in het meest fascinerende veld van de geneeskunde, namelijk de immunologie. De Amerikaan James P. Allison en de Japanner Tasuku Honjo ontdekten ‘de handrem’ in de kanker-immunologie.

Het immuunsysteem fascineert me al sinds het eerste jaar van mijn studie geneeskunde en deze fascinatie heeft me niet meer losgelaten en bepaalt vandaag de dag de richting van mijn eigen onderzoek naar hart- en vaatziekten. Ik geloof er heilig in dat ons immuunsysteem de sleutel is naar vele ziekten gerelateerd aan ouderdom. Een niet hard genoeg werkend immuunsysteem kan leiden tot kanker terwijl een te hardwerkend afweersysteem juist kan leiden tot auto-immuunziekten

Twee onderzoekers zijn bezig met een onderdeel van het XENON1T-experiment dat speurt naar donkere materie. Dit onderdeel komt uiteindelijk in een tank met vloeibaar xenon terecht. — Figuur 1
XENON Collaboration met toestemming

Balans, daar gaat het om in de natuur. En als die balans verstoord raakt in het geval van kanker, kunnen we de natuur nu een handje helpen! Om de pracht van de bevindingen van James P. Allison en Tasuku Honjo te kunnen waarderen geef ik je iets meer achtergrond.

Ons immuunsysteem, waarom is het zo belangrijk in kanker?

Ons immuunsysteem bewaakt de homeostase van een organisme. Dit is het vermogen van een organisme om het interne milieu in evenwicht te houden, ondanks veranderingen of bedreigingen in de omgeving waarin het organisme zich bevindt. Wanneer er dus een indringer is die ons ziek maakt, zoals een virus of een bacterie, heeft ons immuunsysteem als taak deze op te sporen en te elimineren, om zo de balans te herstellen. Dit is algemeen geaccepteerde fundamentele principe van de immunologie: zelf versus niet zelf. Alles wat als lichaamsvreemd wordt herkend wordt door ons immuunsysteem aangevallen en alles wat als lichaamseigen wordt gezien, wordt getolereerd. Maar hoe kan ons immuunsysteem lichaamsvreemd van lichaamseigen onderscheiden?

Om zeker te zijn dat de cellen lichaamseigen zijn en geen indringers, is iedere cel in ons lichaam continu verplicht zijn identiteitskaart te presenteren aan ons immuunsysteem. Deze identiteitskaart die we ook wel MHC I complexen noemen, bevat informatie waarmee het immuunsysteem bepaalt of de cel ‘zelf’ of ‘niet zelf’ is. Wanneer een cel ziek is doordat hij bijvoorbeeld besmet is met een virus, ziet ons afweersysteem dit aan de identiteitskaart van de cel en ruimt deze cel daarom op.

Kankercel

Maar hoe zit dat dan bij kankercellen vraag je je nu wellicht af? Dit is toch gewoon een lichaamseigen cel? Dat klopt. Maar kankercellen gedragen zich toch anders. Het kenmerk van kankercellen is immers dat ze zich ongerept gaan delen als gevolg van mutaties, veranderingen in het DNA. Deze mutaties zijn zichtbaar in de MHC I complexen van de betreffende cel. Ze zouden daarom dus moeten worden herkend door het afweersysteem als ‘niet zelf’ en worden opgeruimd. Toch gebeurt dit niet.

De kankercel heeft hier namelijk iets erg slims op bedacht wat we zouden kunnen typeren als een vervalsing van hun identiteitskaart. Ze misleiden het immuunsysteem. De kankercel toont namelijk naast de MHC I complexen een veelvoud aan andere complexen aan het immuunsysteem genaamd PD-L1. Wanneer de op de immuuncel aanwezige PD-1 complexen dit zien worden ze om de tuin geleid door te denken dat het hier toch een gezonde cel betreft. De immuuncel wordt zo dus geremd door de kankercel (zie figuur 2). Best slim van de kankercel toch?

Maar nog slimmer is de ontdekking van de twee Nobelprijswinnaars. Zijn ontdekten namelijk deze handrem en ontwikkelden medicijnen genaamd checkpoint inhibitors om deze rem te verwijderen. Hierdoor wordt het eigen immuunsysteem weer in staat gesteld de zieke kankercellen op te ruimen (zie figuur 2).

Figuur 2 — Wanneer de kankercel (Tumor cell) naast zijn *MHC I complex* tevens *PD-L1* toont aan de immuuncel (T-cell), wordt de imuuncel geremd (-). *Checkpoint inhibitors* voorkomen de interactie tussen *PD-L1* en *PD-1* waardoor het *MHC I complex* worden herkend als ‘niet zelf’ en de immuuncel dus wordt geactiveerd.
S.M. Abdin et al., Cancers 2018, doi:10.3390/cancers10020032

Maar balans, daar draait het om in de natuur. Ons immuunsysteem speelt hierin een sleutelrol. Want waar deze ontdekking de kankertherapie enorm vooruit heeft geholpen, blijkt er een keerzijde. Het gebruik van middelen waarbij de rem op ons immuunsysteem wordt verwijderd tipt de balans namelijk naar auto-immuniteit, zoals te zien in figuur 1. Patiënten die deze middelen gebruikten bleken namelijk een verhoogde kans te hebben op het ontwikkelen van levensbedreigende myocarditis, een ontsteking van de hartspier als gevolg van een indringer zoals een virus waar ik tijdens mijn promotie uitgebreid onderzoek naar heb gedaan. Dit betekent dat het immuunsysteem in dit geval te hard werkt en juist weer een beetje moet worden afgeremd.

Er is nog ontzettend veel te ontdekken aan ons immuunsysteem en ik hoop daar van harte mijn steentje aan bij te kunnen dragen. Want kennis, daar draait het om in de wetenschap. Wellicht komt er ooit DE pil die een perfect uitgebalanceerd immuunsysteem realiseert wat zich aanpast aan de verschillende fasen van ons leven. “Dr. Rienks, wij willen u graag feliciteren…” Dream on girl!