Laatste nieuws
Wetenschap

Biobank organoïden stap op weg naar geïndividualiseerde kankertherapie

Plaats een reactie

Twee baanbrekende studies laten zien dat organoïden, een soort miniorganen, wel eens cruciaal kunnen zijn voor een op individuele kankerpatiënten toegesneden behandeling.

Onderzoekers van het Hubrecht Instituut in Utrecht beschreven in 2009 een revolutionaire kweekmethode waarmee het mogelijk werd om uit losse stamcellen uit de muizendarm minidarmpjes op te kweken, zogenaamde ‘organoïden’. Deze functionele miniorganen kunnen in een weefselkweek groeien en maken het mogelijk mutaties te bestuderen. Ze zijn genetisch stabiel.

Gebruikmakend van deze techniek kon de groep van de veelgeciteerde Nederlandse biomedicus en arts Hans Clevers laten zien dat slechts vier mutaties voldoende zijn om een darmcel te laten veranderen in een kankercel. Clevers en zijn groep wisten met deze vondst opnieuw met succes de weg naar Nature te vinden, dat de studie onlangs publiceerde.

Darmkankercellen kenmerken zich door instabiele genomen met honderden tot duizenden mutaties. Het is daardoor zeer moeilijk te bepalen welke mutaties essentieel zijn voor de ontwikkeling van kanker en voor de overleving van kankercellen. Toch zit daar ergens de achilleshiel: therapieën moeten juist op die mutaties worden gericht. De onderzoekers hebben met een zogenaamde ‘genome editing’-techniek specifieke mutaties tot stand gebracht in vier van de meest gemuteerde genen bij darmkanker (KRAS, APC, P53 en SMAD4). Zij analyseerden vervolgens in welke mate deze genen bijdragen aan kankerprogressie en konden na xenotransplantatie in muizen laten zien dat mutaties in deze vier genen volstaan om een gezonde darmcel om te vormen tot een invasief carcinoom.

Verder bleek gecombineerd verlies van APC en P53 tot aneuploïdie (genoommutatie waarbij een celkern één of meer chromosomen mist, te leiden, een onmiskenbaar kenmerk van tumorprogressie. Dit nieuwe organoïdmodel weerspiegelt daarmee beter dan welk in vitro-model dan ook dat zich in vivo afspeelt, aldus de groep van Clevers.

Kort na de publicatie in Nature maakte de groep in Cell bekend dat ze er samen met Amerikaanse en Britse onderzoekers in zijn geslaagd organoïden op te kweken uit ziek weefsel van darmkankerpatiënten die nauwkeurig de genetische eigenschappen van de oorspronkelijke tumoren weerspiegelen. Om precies te zijn kweekten ze 22 organoïden uit tumorweefsel van twintig patiënten met darmkanker en brachten vervolgens het DNA daarvan in kaart. Ze kweekten ook gezond weefsel van dezelfde patiënten. Dat maakte het mogelijk de mutaties vast te stellen die in de tumoren waren opgetreden. Het bleek dat de genetische mutaties in de organoïden sterk overeenkwamen met die in tumorbiopsieën en ook met eerdere grootschaligere analyses van mutaties bij darmkanker. De onderzoekers concluderen dan ook dat organoïden een goed beeld geven van de genetische kenmerken van de oorspronkelijke tumoren.

Vervolgens gingen ze na hoe de organoïden reageerden op 83 deels experimentele, deels al toegelaten medicijnen. Uiteraard vooral om te achterhalen of de (on-)werkzaamheid van bepaalde medicijnen valt te voorspellen. Dat bleek inderdaad het geval: ze vonden namelijk langs deze weg reeds bekende verbanden tussen specifieke mutaties en resistentie voor bepaalde medicijnen. Daarmee hebben ze hun methodiek dus gevalideerd.

Dat betekent een belangrijke stap voorwaarts, omdat de huidige kankercellijnen vaak niet de kenmerken van tumorcellen weerspiegelen en met behulp daarvan dus ook niet goed is te bepalen of tumoren al dan niet gevoelig zullen zijn voor medicijnen. Organoïden hebben wel alle kenmerken van het oorspronkelijke weefsel, zowel qua genetische opmaak als qua celtype. Op deze manier kunnen ze de kloof tussen de genetica van kanker en trials dichten en op termijn gepersonaliseerde behandelingen mogelijk maken. Het is om die reden dat er een ‘levende biobank’ van dikkedarmkankertumoren komt, die beschikbaar wordt gesteld aan kankeronderzoekers en bedrijven die nieuwe geneesmiddelen en therapieën tegen kanker willen ontwikkelen. Behalve darmkanker zullen binnenkort ook organoïden worden gekweekt uit lever-, alvleesklier-, borst-, eierstok- en longtumoren. HM

Henk Maassen

nature.com, doi:10.1038/nature14415

Lees ook:

© iStock
© iStock
Wetenschap
  • Henk Maassen

    Henk Maassen is journalist bij Medisch Contact, met speciale belangstelling voor psychiatrie en neurowetenschappen, sociale geneeskunde en economie van de gezondheidszorg.  

Op dit artikel reageren inloggen
Reacties
  • Er zijn nog geen reacties
 

Cookies op Medisch Contact

Medisch Contact vraagt u om cookies te accepteren voor optimale werking van de site, kwaliteitsverbetering door geanonimiseerde analyse van het gebruik van de site en het tonen van relevante advertenties, video’s en andere multimediale inhoud. Meer informatie vindt u in onze privacy- en cookieverklaring.