ORGATRIX-in-actie: geneesmiddel- en therapietesten met hoofdhalskanker-organoïden

Voor het ontwikkelen van betere behandelingen tegen kanker zijn goede laboratoriummodellen nodig. Zulke modellen moeten niet alleen laten zien hoe een tumor groeit, maar ook voorspellen hoe patiënten op behandelingen reageren. Diermodellen geven maar een beperkt beeld van humane kankers. Beter zijn modellen van tumor-organoïden: gekweekte mini-tumoren uit cellen van patiënten. Ze bootsen weliswaar veel eigenschappen van echte tumoren na, maar er is een probleem: ze groeien bijna alleen in dierlijk materialen, zoals Matrigel of Cultrex. Dat zijn mengsels van eiwitten uit muistumoren. Deze materialen zijn slecht gedefinieerd, variabel en onaanpasbaar, wat onderzoek naar factoren die invloed hebben op tumorgroei en behandeling bemoeilijkt. Bovendien is het gebruik van dierlijk materiaal onethisch en ongewenst.In het lopende ORGATRIX-project (2024–2026), ontwikkelen we een volledig synthetische gel, de PIC hydrogel, waar we hoofdhalskanker-organoïden in groeien. Deze gel is juist wel goed gedefinieerd, reproduceerbaar en te modificeren. Daardoor kunnen we eigenschappen van de tumor, zoals weefselstijfheid, veel betrouwbaarder nabootsen. Stijfheid is een belangrijke factor die mede-bepaalt hoe agressief een tumor is en hoe het reageert op behandeling. Onze eerste resultaten zijn veelbelovend: hoofdhalskanker-organoïden groeien uitstekend in de PIC hydrogels.

Doelstelling

Met ORGATRIX-in-actie zetten we de stap van het maken van betrouwbare hoofdhalskanker-organoïden, naar hun toepassing in geneesmiddel- en therapietesten. Vergeleken met bestaande modellen biedt ORGATRIX hogere reproduceerbaarheid, systematische variatie van tumorkenmerken, betere klinische relevantie en een proefdiervrije productie.

Onderzoeksvragen

• Kan ORGATRIX worden ingezet als betrouwbaar platform voor het testen van geneesmiddelen en therapieën?
• Hoe beïnvloedt de stijfheid van de matrix de gevoeligheid van organoïden voor typische (chemo- en radiotherapie) behandelingen, vergeleken met huidige standaard organoïden?
• Welke eiwitten zijn verantwoordelijk voor de verschillende therapieresponsen en kunnen we begrijpen waarom therapieën voor verschillende patiënten beter of slechter werken?

Onderzoeksopzet

We kweken hoofdhalskanker-organoïden in PIC hydrogels met verschillende stijfheden en testen hun reactie op bestaande behandelingen. Deze resultaten vergelijken we met organoïden die groeien in Matrigel. Daarnaast onderzoeken we welke eiwitten in de organoïden veranderen tijdens behandeling. Dit helpt ons beter te begrijpen hoe de tumor-omgeving de effectiviteit van behandelingen beïnvloedt en kunnen we het platform verder optimaliseren voor klinisch gebruik.

Verwachte uitkomsten

ORGATRIX-in-actie moet een functioneel en klinisch relevant screeningsplatform opleveren, waarin de effecten van patiëntspecifieke tumorkenmerken op therapierespons systematisch kunnen worden onderzocht. Het resultaat is een betrouwbaar, reproduceerbaar en proefdiervrij model dat de voorspellende waarde van op organoïde-gebaseerde testen aanzienlijk vergroot.

Implementatie

Na afronding van dit project voorzien wij verschillende implementatie routes:

• Validatie in klinische context: verdere toetsing in samenwerking met clinici om de voorspellende waarde voor patiënten te verifiëren.
• Integratie in bestaande organoïde-platforms: ORGATRIX kan eenvoudig worden toegepast in laboratoria die al met organoïde-technieken werken, wat opschaling bevordert.
• Biobank en data-ontwikkeling: verzamelde organoïden en eiwitdata vormen de basis voor een patiënt-georiënteerde databank voor toekomstig onderzoek.
• Toepassing in gepersonaliseerde geneeskunde: patiëntspecifieke tumoreigenschappen kunnen worden nagebootst voor betere voorspelling van behandelstrategieën.
• Uitbreiding naar andere kankertypen: na validatie in hoofdhalskanker kan ORGATRIX worden toegepast op andere kankermodellen.