Vesicles zijn kleine pakketjes informatie die worden uitgescheiden door alle cellen in het lichaam. Deze pakketjes zijn in staat om efficiënt genetische informatie over te brengen naar andere cellen en fungeren zo als communicatiemiddel. Volgens Sander Kooijmans, postdoc aan het Universitair Medisch Centrum Utrecht, is dat aantrekkelijk voor therapeutische doeleinden. ‘Je zou bij veel ziektes hetzelfde willen doen. Een cel vertellen dat het niet goed gaat en aanzetten om iets anders te doen. Nu lukt dat in veel gevallen niet, omdat medicijnen niet de juiste cellen bereiken.’

Kooijmans vervolgt: ‘We proberen die vesicles weg te vangen, een therapeutische boodschap mee te geven en weer terug te zetten in het communicatiesysteem, zodat ze de boodschap kunnen afgeven waar wij dat willen. Daarmee kunnen we de informatie waarschijnlijk beter overdragen dan als we het met een synthetisch deeltje zouden proberen.’

Het uiteindelijke doel is echter nog ver weg. Dertig jaar geleden dacht men nog dat vesicles alleen ongewenste producten bevatten die de cel kwijt wilde. Inmiddels is duidelijk dat ze zeer divers zijn en hun taak heel efficiënt uitvoeren. Kooijmans’ Veni-project gaat over het vinden en gebruiken van subpopulaties binnen de vesicles. ‘Slechts één op de duizend vesicles bevat RNA en toch zijn die in staat het goed af te leveren. Bij synthetische deeltjes heb je zeker tienduizend stuks nodig om er één op de juiste plek te krijgen. Als we erachter kunnen komen welk vesicle het RNA heeft en hoe het eruitziet, proberen we die te isoleren en te gebruiken voor therapie.’

’Als je een genetische ziekte wilt bestrijden, moet de therapie niet afgebroken worden voor het iets kan doen. Dat lukt niet altijd met synthetische deeltjes.’

Synthetische nanodeeltjes zijn een stuk verder ontwikkeld en worden al op grote schaal toegepast, bijvoorbeeld in de mRNA-vaccins van Pfizer. Ze zijn makkelijk om in grote hoeveelheden te produceren, maar het immuunsysteem herkent zulke deeltjes als niet-lichaamseigen. Kooijmans legt uit: ‘Bij een vaccin is die reactie niet zo erg, want je wilt het immuunsysteem juist aanzetten, maar als je een genetische ziekte wilt bestrijden, moet de therapie niet afgebroken worden voor het iets kan doen. Dat lukt niet altijd met synthetische deeltjes.’

Op dit punt kijken Kooijmans en zijn collega’s naar cellen die ze zelf kweken. Daar halen ze de vesicles uit om te bestuderen waar ze naartoe gaan, of ze worden opgenomen door andere cellen en of ze het RNA weer afgeven. De klinische relevantie is al aangetoond bij bijvoorbeeld vesicles van kankercellen en stamcellen.

‘Membraanblaasjes van kankercellen gaan de bloedbaan in, worden opgenomen door bijvoorbeeld longcellen en zorgen ervoor dat op die plek de kanker kan uitzaaien’, vertelt Kooijmans. ‘Die vesicles kun je gebruiken om kanker eerder te constateren en te behandelen. Daarnaast kun je de vesicles gebruiken om de ziekte te monitoren en te kijken of de therapie aanslaat.’

Ze hebben ook onderzoekslijnen die kijken naar hartfalen. ‘We weten dat stamcellen beschadigd weefsel kunnen repareren. Als je die inspuit zorgt het voor verbetering van een beschadigd orgaan. We dachten voorheen dat de stamcellen veranderden in het beschadigde weefsel, maar nu blijkt dat dat niet gebeurt.’ Het idee is dat de stamcellen vesicles uitscheiden en dat die het effect veroorzaken. Het is misschien dus mogelijk om de vesicles van stamcellen zelf te gebruiken als therapeutisch middel. De onderzoeksgroep heeft aanwijzingen dat de hartfunctie weer verbetert door de vesicles. Kooijmans: ‘Dat is prettig, want vesicles zijn theoretisch gezien veel veiliger dan hele stamcellen.’

Genetische informatie afgeven in de cel op een zelfgekozen plek zonder dat het immuunsysteem er moeilijk over doet – dat is volgens Kooijmans de heilige graal van de gentherapie. Lichaamseigen vesicles van een patiënt gebruiken en terug stoppen is toekomstmuziek, maar dat is wel het ultieme doel. Kooijmans besluit: ‘De synthetische deeltjes lopen nu tegen een beperking aan. Het lichaam accepteert het niet, tot je het meer op lichaamseigen deeltjes gaat laten lijken.’