Onderzoekers van het UMC Utrecht starten drie innovatieve kankeronderzoeken met organoïden. Dat zijn een soort ‘mini-orgaantjes’, die een belangrijke bijdrage kunnen leveren aan de personalisering van kankerbehandelingen. Hun onderzoek wordt mede mogelijk gemaakt door in totaal bijna 1,6 miljoen euro aan subsidies van KWF Kankerbestrijding.

Read in English >

Organoïden worden in een laboratorium gekweekt. Ze kunnen allerlei organen nabootsen, maar ook tumoren. Deze 3D-miniatuurorgaantjes hebben voor een revolutie gezorgd binnen kankeronderzoek, want voorheen konden onderzoekers alleen werken met 2D-modellen van kankercellen. Tumororganoïden behouden de unieke eigenschappen van de tumor van een patiënt. Ze zijn daarom zeer geschikt om als vervanger voor de patiënt behandelingen op uit te testen en om nieuwe behandelingen mee te ontwikkelen.

Drie kankeronderzoekers hebben nu een KWF-subsidie ontvangen om hun projecten met organoïden uit te voeren. Jeanine Roodhart wil met de mini-orgaantjes de behandeling van anuskanker verbeteren. Martijn Gloerich gaat onderzoeken welke gedaantewisselingen darmkankercellen ondergaan als ze gaan uitzaaien. En Boudewijn Burgering duikt in een nieuwe techniek om resistentie tegen kankermedicijnen te voorkomen. Hieronder lees je meer over hun projecten. 

Behandeling anuskanker verbeteren

Elk jaar krijgen in Nederland zo’n 300 mensen de diagnose anuskanker. De behandeling bestaat uit een combinatie van bestraling en chemotherapie. Dat is een intensief traject en veel patiënten krijgen last van bijwerkingen. Bij één op de vijf patiënten is deze behandeling niet voldoende en is alsnog een operatie nodig. 

Medisch oncoloog en associate professor Jeanine Roodhart wil de combinatie-behandeling van anuskanker per patiënt zo passend mogelijk maken. Dat betekent dat de therapie krachtig genoeg is om de ziekte te kunnen overleven, liefst zonder operatie. Tegelijkertijd moet de patiënt geen onnodig hoge dosering krijgen, zodat bijwerkingen kunnen worden voorkomen. Ook wil ze zoeken naar nieuwe behandelingen voor patiënten voor wie de huidige behandeling nog ontoereikend is. Van KWF ontvangt ze bijna 690.000 euro om dit te realiseren. 

Jeanine gaat voor 62 patiënten organoïden ontwikkelen die sterk lijken op de anustumoren van deze mensen. “Het is belangrijk dat elke organoïde ook echt lijkt op de anustumor waarop hij gebaseerd is”, legt ze uit. “Door, vóór en na de behandeling, de cellen en het DNA van de tumor en de organoïde met elkaar te vergelijken, kunnen we zien of de behandeling hetzelfde effect heeft op de organoïde als op de tumor.”

Wanneer het organoïdemodel goed werkt, kan het gebruikt worden om de behandeling van tevoren op te testen en nieuwe behandelingen op te ontwikkelen. In de toekomst wil Jeanine voor iedere patiënt een organoïde kunnen maken, zodat iedereen met anuskanker een passende behandeling kan krijgen. Jeanine: “Zo vergroten we de kans dat nieuwe behandelingen ook daadwerkelijk effectief zullen zijn in de kliniek en werken we toe naar een behandeling op maat voor iedere patiënt.”

Vermomde darmkankercellen

Darmkanker is een van de meest voorkomende kankersoorten: in Nederland krijgen elk jaar 12.000 mensen de diagnose darmkanker.  Voor uitgezaaide darmkanker zijn geen goede behandelingen, wat de kans op overleving klein maakt. Celbioloog en associate professor Martijn Gloerich wil beter begrijpen hoe darmkankercellen precies uitzaaien. “Met deze nieuwe kennis kunnen in de toekomst darmkankerbehandelingen effectiever worden gemaakt”, vertelt hij.

Darmtumoren groeien vooral door zogeheten ‘kankerstamcellen’. Martijn: “We weten al dat deze kankerstamcellen ook een rol spelen bij het uitzaaien van darmkanker. Maar de cellen die van de darmtumor loskomen om te gaan uitzaaien, zijn geen kankerstamcellen. Het zijn kankercellen die van gedaante veranderen: ze gedragen zich als heel jonge darmcellen die we normaal alleen vóór de geboorte, tijdens de ontwikkeling van de darm, tegenkomen. Als de kankercellen een plek heeft gevonden om uit te zaaien, en vaak is dat de lever, veranderen ze weer van gedaante. Dan worden het kankerstamcellen die de uitzaaiing verder laten groeien. Daaraan kan de patiënt uiteindelijk overlijden.”

Met een KWF-beurs van bijna 665.000 euro wil Martijn achterhalen hoe deze gedaanteveranderingen plaatsvinden en welke onderdelen van de kankercellen erbij betrokken zijn. Hiervoor gebruikt hij organoïden die lijken op darmtumoren. Martijn: “Door gebruik te maken van organoïden kunnen we de interactie tussen kankercellen en hun omgeving heel specifiek nabootsen en dat is belangrijk om de invloed hiervan op het gedrag van kankercellen te kunnen begrijpen.”

Eerder onderzoek van Martijns onderzoeksgroep liet al zien al dat de communicatie tussen (kanker)cellen en hun omgeving hierbij een belangrijke rol speelt. Martijn zoekt nu naar manieren om deze processen op celniveau te kunnen verstoren: “Zo kunnen we uitzaaiingen van darmkanker stoppen, of zelfs voorkomen.”

Resistentie van kankercellen

In een tumor zijn de kankercellen niet allemaal hetzelfde. Het zijn vaak verschillende soorten cellen die allemaal andere afwijkingen hebben. Dit is meestal de reden dat een medicijn niet aanslaat, of dat de tumor resistent wordt voor het geneesmiddel. Resistentie treedt op wanneer het medicijn eerst wel werkt, maar op een gegeven moment niet meer.

Hoe kankercellen precies resistent worden tegen medicijnen, is op dit moment niet duidelijk. Boudewijn Burgering, hoogleraar signaaltransductie en moleculair kankeronderzoeker, wil dit graag boven tafel krijgen. Van KWF ontvangt hij hiervoor ruim €245.000.

Met zijn onderzoeksgroep maakt Boudewijn gebruik van een nieuwe techniek: single cell proteomics. Hiermee kan hij per individuele kankercel zien welke eiwitten erin zitten, en hoe die eiwitten verschillen tussen de kankercellen binnen één tumor. Met deze nieuwe methode wil Boudewijn de eiwitten opsporen die de resistentie tegen de kankermedicijnen veroorzaken.

“Als bekend is welke eiwitten we moeten aanpakken om een geneesmiddel wel te laten werken, kan dit veel schelen in de behandeling van kanker”, legt Boudewijn uit. “Hiervoor gebruiken we organoïden die op een tumor lijken. We gaan ook de groei van deze organoïden filmen. Bij kanker gaat er vaak iets mis met het verdelen van het DNA over de dochtercellen tijdens de celdeling. Wat we niet weten, is wat het effect hiervan is op de eiwitten in de cel. Door de organoiden in de gaten te houden, kunnen we goed zien hoe de kankercellen zich delen, en welke eiwitten wel en niet worden doorgegeven bij een celdeling in de tumor.  Ook die kennis zal ons begrip van resistentie tegen kankermedicijnen vergroten.”