A cancer membrane nanoparticle toolbox to study and treat leukemia
Celmembraan-nanodeeltjes als middel om leukemie te bestuderen en behandelen
In acute myeloïde leukemie chemoresistentie voor, en vaak komt de kanker terug, mede doordat leukemiestamcellen sterke interacties aangaan met het beenmerg, waar ze zich kunnen verstoppen. Sander de Weerd onderzocht deze interacties met behulp van celmembraan-nanodeeltjes als middel om leukemie te bestuderen en behandelen.
Eerst ontwikkelde de Weerd een reproduceerbare, zeepvrije en schaalbare methode om celmembranen te zuiveren van beenmerg- en leukemiecellen. Nanodeeltjes gemaakt met leukemiemembraan waren harder dan liposomen, wat wijst op ingebouwd membraanmateriaal, en ze vertoonden verhoogde associatie met beenmerg- en leukemiecellen, maar niet met borstkankercellen, wat cel specificiteit aantoont. Beenmerg-nanodeeltjes daarentegen waren zacht en hadden geen verhoogde interactie met de doelwitcellen.
De Weerd: 'Pas toen de hardheid van de beenmerg-nanodeeltjes werd verhoogd door de membranen met lipiden te coaten, werd intensievere interactie waargenomen. Onze hypothese is dat de membraaneiwitten nu de mogelijkheid hebben om effectief de receptoren op de doelwitcellen te binden, ondersteund door de verhoogde hardheid. Deze bevindingen werden bevestigd in patiëntmateriaal, waar hardere beenmerg-membraandeeltjes verhoogde interactie en opname in leukemiestamcellen vertoonden.
Aangezien we hadden bevestigd dat leukemie-nanodeeltjes hoogstwaarschijnlijk specifieke interacties aangaan, hebben we ze vervolgens gebruikt in een nieuwe manier van eiwit-screening om de natuurlijke interacties tussen de beide celtypen te onderzoeken. Door de eigenschappen van de nanodeeltjes te benutten, hebben we de deeltjes gezuiverd en geanalyseerd na de eiwit-screening. Op deze manier hebben we mogelijk nieuwe eiwitten gevonden die een rol spelen in de interactie tussen leukemie- en beenmergcellen.'