Wat gaat er mis bij leukemie?

Het Elfstedenzwemtocht-onderzoek van Jan Jacob Schuringa

Aan het UMC Groningen doet prof. Jan Jacob Schuringa onderzoek naar hematopoëtische stamcelbiologie. “Oftewel bloedvorming”, zo verduidelijkt hij (gelukkig). “En dan gaat het met name om wat er daarbij mis kan gaan, waardoor leukemie kan ontstaan.”

Schuringa legt uit hoe die bloedvorming in z’n werk gaat. “Dat gebeurt in het beenmerg, aan de binnenkant van botten door het hele lichaam. Daar wordt ons bloed gevormd door bloedvormende stamcellen. Het is daar een drukte van belang, want er zitten allerlei cellen. Botcellen, vet, bindweefsel, bloedvaten, neurale cellen… Dat alles samen zorgt voor een omgeving waarin de bloedvormende stamcellen hun werk kunnen doen. Er worden wel een paar honderdduizend bloedcellen per seconde gemaakt, dus je kunt je voorstellen dat het flink tekeer gaat in dat beenmerg.”

Pratende cellen

De professor richt zich in zijn onderzoek vooral op hoe al die cellen ‘met elkaar praten’. “Veel van die stamcellen liggen eigenlijk heel stil te wachten totdat ze het signaal krijgen dat ze moeten delen. Na de deling heb je 2 cellen: een identieke stamcel, zodat de voorraad op peil blijft, en een voorlopercel. Die voorlopercel kan vervolgens uitrijpen tot een rode bloedcel voor zuurstoftransport, of een witte bloedcel voor het afweersysteem, of een bloedplaatje voor bloedstolling bij wondjes. Wij willen erachter komen hoe dat nou werkt met die signalen van de beenmergomgeving.” 

Fundamenteel onderzoek is de sleutel.

Want bij het ontstaan van leukemie gaat er iets flink mis bij die signalen. “Er vindt ergens halverwege de uitrijping een blokkade plaats. Daardoor krijg je ophoping van de  onvolwassen voorlopercellen en een tekort aan rode en witte bloedcellen. Het is ontzettend moeilijk te behandelen, maar we denken nu te weten in welke richting we het moeten zoeken. Daar gaat dit project dan ook over.”

Verschillende afwijkingen

Daarin zoomt Schuringa in op fouten (mutaties) in het DNA, die ervoor zorgen dat dit proces spaak loopt. “Tegenwoordig kunnen we dat DNA helemaal analyseren. En weten we dat er zo’n 250 van die mutaties zijn. Dat is een lange lijst, maar niet elke patiënt heeft ze allemaal, die heeft er een stuk of 10. Nu is natuurlijk de vraag: voor hoeveel van die 250 afwijkingen zijn er medicijnen? Want chemotherapie is een algemeen celdodend middel die goed werkt op de snel delende dochtercellen, maar niet op de stamcellen. Wat je dan ziet bij chemo is dat na een hoopvolle start de ziekte vaak weer terugkomt. Je wil dus die stamcellen eruit zien te pikken, maar dan is de grote vraag hoe je die kunt herkennen ten opzichte van de gezonde stamcellen. Want ze lijken er best veel op.”

Het verhaal wordt nog ingewikkelder:  “De mutaties verschillen onderling ook nog eens. In de ene cel ontstaat mutatie 1, gevolgd door mutatie 2. De ander krijgt na mutatie 1 ook nog eens mutatie 3 en 4. En je weet niet vanuit welke combinatie de ziekte weer terugkeert. Dat inzicht hebben we nu pas, dus er is werk aan de winkel.”

Daarmee komt hij tot de kern van zijn werk: “Om te communiceren met elkaar hebben cellen aan hun buitenkant eiwitten waar signalen aan kunnen binden. Wij hebben in de afgelopen jaren de eiwitten in kaart gebracht  die aan de buitenkant zitten van gezonde en leukemische stamcellen. Daarmee leer je over hoe de cellen onderling verschillen, én die eiwitten kunnen als vlaggetjes dienen waarmee je de cellen kunt herkennen en behandelen. Dat doen we in materiaal van een grote groep patiënten. Maar ook kijken we in de individuele patiënt of alle cellen dan die vlaggetjes hebben, of slechts een gedeelte van de cellen. Daar zou je dan de behandeling heel gericht op toe kunnen spitsen. En tijdens de nacontroles kun je dan beter zien of er cellen zijn achtergebleven en wat voor cellen dat zijn. Dat kan momenteel nog niet.”

Het gaat om een fundamenteel onderzoek, waardoor de weg naar een concrete toepassing niet morgen al zal zijn gevonden. “Nee, maar fundamenteel onderzoek is wel de sleutel”, bezweert Schuringa. “Het is een ontzettend ingewikkelde ziekte. Dat begrijpen we dankzij fundamenteel onderzoek naar hoe die cellen zich in verschillende omstandigheden gedragen. Die kennis is onmisbaar voor het ontwikkelen van effectieve behandelingen.”