Nieuwe methode van Erasmus MC en TU Delft weet agressieve kankercellen op te sporen

Al zijn de vooruitzichten op een succesvolle behandeling van kanker de afgelopen decennia sterk verbeterd, het probleem van uitzaaiingen met dodelijke afloop blijft een risico. Een klein groepje kankercellen is verantwoordelijk voor ziekteprogressie en uitzaaiingen. Deze cellen gedragen zich anders, ze bewegen meer of delen zich niet in twee delen, maar soms in drie of vier. Bestudeer deze cellen, analyseer hoe hun DNA en RNA eruitziet en maak ze onschadelijk, is de opdracht voor de medische wetenschap. Maar hoe ‘vang’ je juist deze cellen als onder de microscoop tien- tot honderdduizenden cellen liggen.

“Die ook nog eens bewegen”, zegt onderzoeker Miao-Ping Chien van Erasmus MC in Rotterdam. Chien werkte samen met Daan Brinks, onderzoeker aan de TU Delft, aan de oplossing voor dat probleem. Wat de oplossing is en hoe zij die hebben gevonden, publiceren zij donderdag in het wetenschappelijk magazine Nature Biomedical Engineering.

Passende technologie

“Dat er kleine populaties kankercellen bestaan die verantwoordelijk zijn voor therapieresistentie en uitzaaiingen weten we al langer”, zegt Chien “Alleen hadden we in het verleden geen passende technologie om specifiek deze cellen te bestuderen.”

Normaal gebruiken wetenschappers een microscoop om cellen te bestuderen. De microscopen die beschikbaar waren, voldeden niet om grote hoeveelheden cellen in detail te bekijken en te volgen. Dus werkten Erasmus MC en TU Delft samen aan een nieuwe microscoop die dat wel kan.

“Je moet die afbeeldingen ook direct kunnen analyseren”, zegt Chien. “Ook dat kan niet met andere microscopen.” Brinks: “Je kunt onze microscoop zien als een soort robot, een automatisch systeem dat een groot aantal cellen ziet, uitzoekt welke belangrijk zijn en die een label meegeeft. Als je een grote computer hebt, en uren de tijd om die taken uit te voeren, was dat al prima te doen. Maar wij werken in real time met grote hoeveelheden cellen die bewegen.” Chien: “Je moet alle berekeningen uitvoeren voordat de cellen op een andere positie zitten. Oftewel: het moet allemaal erg snel gebeuren.”

Nieuwe microscoop

Met de microscoop en software die Chien en Brinks hebben ontwikkeld, kunnen zij de agressieve cellen identificeren, labelen en volgen. Het belangrijkste is om in de kern van de cel te komen waar het DNA en RNA is opgeslagen. Nu is het sinds een paar jaar mogelijk om de genetische code van een individuele cel te lezen. “Dat biedt mogelijkheden om de juiste behandeling te ontwikkelen, met medicijnen bijvoorbeeld”, zegt Chien.

Die zijn niet op korte termijn voorradig. Medicijnen ontwikkelen duurt lang. Eerst moeten wetenschappers zoeken naar een effectieve toepassing van de nieuwe kennis in een geneesmiddel of behandeling, waarna de verschillende testfases komen en eventuele goedkeuring door de autoriteiten.

Voorspellen uitzaaiingen

Een veel snellere toepassing verloopt via het verzamelen van zogeheten biomarkers, zegt Chien. Biomarkers zijn kenmerkende stoffen van een cel. “Dan kunnen we genen identificeren die we associëren met de agressieve cellen. Die kunnen artsen weer gebruiken om te voorspellen of een therapie aanslaat bij een patiënt of dat er grote kans is op uitzaaiingen.”

Op langere termijn zijn uitzaaiingen te voorkomen, zegt Chien. “Net zoals je resistentie tegen behandelingen kunt voorkomen. Dat geldt dan voor alle soorten kankertypes.”

Brinks ziet voor de lange termijn nog een derde toepassing van de nieuwe methode om agressieve cellen te volgen. “Gepersonaliseerde medicatie. Dan neem je de sample van de cellen van een patiënt en leg je deze onder de machine, waarna de arts een analyse krijgt en kan bepalen welke behandeling het beste aanslaat.”

Lees ook:

Onderzoek naar achilleshiel van kanker. ‘Zonder resistentie zou niemand eraan hoeven overlijden’

Resistentie is hét probleem bij de behandeling van kanker. Een groot consortium gaat nu uitzoeken of de oorzaak ligt bij tumorcellen die in een slaapstand gaan.