Analyse van ontwikkeling binnen een tumor vanuit verschillende invalshoeken

Achtergrond
Folliculair lymfoom is een langzaam groeiende vorm van lymfeklierkanker die in Nederland jaarlijks 550-600 patiënten treft. Folliculair lymfoom is een vorm van kanker van rijpe B-cellen, de cellen die onder normale omstandigheden antistoffen vormen. We nemen aan dat de ziekte ontstaat doordat de uitenden van 2 chromosomen uitgewisseld worden, deze afwijking is namelijk in het lymfoom van bijna alle patiënten te vinden. De afwijking zorgt er voor dat de cellen beter bestand zijn tegen signalen van buitenaf die bedoeld zijn om cellen te laten afsterven, wat een belangrijk natuurlijk proces is om gevaarlijk ongeremde celgroei te voorkomen. Cellen met deze afwijking zijn echter in zeer lage hoeveelheden te vinden in bijna alle mensen. Om een folliculair lymfoom 'te worden' zijn er dus aanvullende afwijkingen nodig. Dit zijn meestal kleine foutjes in de chromosomen die we mutaties noemen. We weten dat folliculair lymfoom zich ontwikkelt vanuit 1 enkele cel, er vormt zich een 'kloon' van cellen, folliculair lymfoom is een 'klonale' ziekte.

Onderzoeksrichting en probleemstelling
Toch zijn de klonale folliculair lymfoomcellen van een patient niet allemaal identiek. In de loop van de tijd komen er kleine chromosomale afwijkingen ofwel mutaties bij, en omdat die niet in alle cellen optreden ontstaan er zogenaamde 'subklonen'. De subklonen stammen allemaal af van de oorspronkelijke lymfoomcel, maar hebben kleine verschillen. Sommige van deze verschillen kunnen het gedrag van een subkloon beïnvloeden zodat de subkloon bijvoorbeeld harder gaat groeien dan de andere subklonen. Ons onderzoek richt zich op het vinden van mutaties die de groei van het lymfoom bevorderen en daardoor een gevaar vormen voor verergering van de ziekte. 

Onderzoeksopzet
Geavanceerde technologie maakt het mogelijk om het gedrag van één enkele cel te voorspellen door de moleculen te analyseren die de code in het DNA overbrengen naar de eiwitproductie van de cel, het zogenaamde RNA. Het spectrum aan RNA moleculen in een cel zegt iets over waar de cel op dat moment mee bezig is. In voorbereidend werk hebben we gezien dat binnen de klonale cellen van 1 lymfoom zich enkele groepen van cellen bevinden die een uniek RNA profiel hebben, en dit profiel wijkt dus af van het RNA profiel van de cellen in andere groepen. We willen weten waarom deze groepen van cellen dit profiel hebben. We willen ook graag weten of een dergelijk uniek RNA profiel er voor zorgt dat deze groep zich in de toekomst tot een agressief lymfoom zal ontwikkelen.

Naast deze RNA analyse per cel, die dus het gedrag van de individuele cel en de groepen van cellen kan voorspellen, analyseren we ook de oorspronkelijke code in de kern van de cel, het DNA. Hierin kan betrouwbaar gemeten worden waar er mutaties zitten, maar dit kan alleen als we het DNA van vele cellen tegelijk analyseren. We kunnen in de resultaten mutaties vinden die in het DNA van alle cellen zitten. Deze mutaties kunnen niet verklaren waarom de groepen verschillende RNA profielen hebben, omdat ze in theorie in alle cellen hetzelfde effect hebben. Daarnaast vinden we ook mutaties die zeldzamer zijn, en het zijn juist deze mutaties die verdacht zijn voor het ontstaan van de RNA profielen van de groepen.

Als we eenmaal de zeldzame mutaties gevonden hebben, moeten we deze toch terugvinden in de afzonderlijke cellen, omdat we anders niet weten welke zeldzame mutaties bij welke groepen horen. We hebben een plan opgesteld dat dit mogelijk maakt. We gaan weer terug naar het RNA van individuele cellen wat we eerst omzetten naar DNA. Hierin kunnen we heel gericht het DNA waarin mogelijk de zeldzame mutatie zit naar grote hoeveelheden vermeerderen, en vervolgens analyseren. Omdat het oorspronkelijke RNA van de cellen is voorzien van een unieke barcode, kunnen we precies nagaan in welke cellen de zeldzame mutaties zitten.

Resultaten en vervolgonderzoek
Met deze aanpak, die we willen toepassen in lymfoomcellen van 5 patiënten, hopen we een aantal mutaties te vinden die gekoppeld zijn aan het ontstaan van unieke RNA profielen. Dit vormt het uitgangspunt voor vervolgonderzoek dat nodig is om aan te tonen dat het inderdaad de mutaties zelf zijn die het unieke RNA profiel veroorzaken. Het onderzoek dat we hier beschrijven is namelijk niet in staat om onderscheid te maken tussen zeldzame mutaties die toevallig in de subklonen ontstaan en mutaties die werkelijk van belang zijn voor het veranderde RNA profiel. In de toekomst zullen we daarvoor laboratoriumtests ontwikkelen. Daarnaast zullen we van individuele patiënten materiaal proberen te verzamelen op verschillende tijdspunten. In deze materialen kunnen we dan zien of een subkloon volgens onze voorspelling is gegroeid, wat een extra bevestiging is van het beland van de mutatie.

Belang voor de patiënt
Als we in staat zijn om vast te stellen wat gevaarlijke mutaties zijn, kunnen we bestuderen wat de effecten er van zijn. Dat biedt aanknopingspunten voor therapie die zich richt op cellen met de mutatie, immers het zijn de cellen van deze subkloon die een risico vormen voor verergering van de ziekte.