De oorzaken van genomische heterogeniteit in dikkedarmkanker.

Kanker begrijpen is kanker bestrijden. KWF steunt fundamenteel onderzoek om het ontstaan en de ontwikkeling van kanker beter te doorgronden. Hoewel daar niet direct een vertaalstap naar de kliniek bij in beeld is, vormen dit soort onderzoeken de bron voor innovatie en nieuwe behandelingen.
Hier gaan we een eigenschap van kanker onderzoeken die de ziekte lastig te bestrijden maakt: tumorheterogeniteit. Dit is een proces dat normaalgesproken wordt onderzocht in cellijnen en proefdieren, maar sinds kort is er een nieuw alternatief dankzij een revolutionaire kweektechniek: organoids.

Waarom is dit onderzoek nodig?

Een tumor is niet een klompje identieke kwaadaardige cellen, maar bestaat uit cellen die onderling enorm van elkaar kunnen verschillen. Herogeniteit wordt dat ook wel genoemd. Voor de behandeling van de tumor is die heterogeniteit ontzettend vervelend. Zelfs al heb je een krachtig medicijn die op 99% van de cellen werkt, dan zitten er altijd nog cellen in de tumor die zich heel anders gedragen en de behandeling overleven. En ervoor zorgen dat de ziekte na de behandeling toch weer terugkeert.

Het is bovendien lastig om heterogeniteit in het laboratorium goed te onderzoeken. Traditioneel gaat kankeronderzoek met gekweekte cellijnen, die in feite allemaal kopieën van elkaar zijn. Die cellen verschillen onderling te weinig van elkaar en zijn dan ook geen ideaal model om kanker te bestuderen.

Hoe wordt dit onderzoek uitgevoerd?

Mede dankzij grote KWF-investeringen in het verleden, is er inmiddels een nieuwe revolutionaire kweektechniek waarmee een soort 3D-minitumoren kunnen worden gekweekt waarin die heterogeniteit wél goed kan worden nagebootst. Organoids, heten deze bijzondere kweekjes. Op www.kwf.nl/organoids staat meer achtergrond over deze uitvinding van Hollandse bodem. Bijvoorbeeld ook over hoe de organoids een deel van de dierproeven in biomedisch onderzoek overbodig kunnen maken.
In het Hubrecht Instituut, waar de organoids zijn ontwikkeld, wordt nu steeds meer kankeronderzoek gedaan met deze kweekjes. Zo gaan de onderzoekers in dit project de organoids gebruiken om meer kennis te vergaren over deze heterogeniteit. Daarbij kijken ze met name naar hoe chromosomen ongelijk verdeeld zijn over de verschillende cellen in de tumor. De ene tumorcel heeft wat meer van dit erfelijke materiaal dan de ander. Als dat bij normale cellen zou gebeuren, zouden ze direct afsterven, maar kankercellen hebben er blijkbaar geen last van. Wat zijn daar de oorzaken en de gevolgen van?
In organoids, gekweekt van dikkedarmtumoren, gaan de onderzoekers bekijken welke moleculaire processen regelen hoe de chromosomen worden verdeeld over de delende kankercellen. 

Wat levert dit onderzoek op?

Dit fundamentele onderzoek gaat nieuwe inzichten opleveren in tumorheterogeniteit: een eigenschap die kanker lastig te behandelen maakt. De onderzoekers hopen manieren te vinden om deze eigenschap vervolgens om te zetten in een kans om de tumor beter te behandelen. Bijvoorbeeld door de kankercellen te dwingen nog slordiger te zijn in het verdelen van hun materiaal, dat het hun ondergang wordt. De organoids vormen een goed modelsysteem om dat vervolgens in te onderzoeken, alvorens de stap naar de patiënt gemaakt kan worden.