Stand van zaken ‘Het colorectaal carcinoom en genexpressie’, zomer 2013

Het is nu bekend dat geen tumor hetzelfde is. Dit geldt ook voor darmkanker. Ook al lijken ze van buiten wel op elkaar, de genen die tot uitdrukking komen (genexpressie) in een tumor zijn steeds weer anders. Dit zorgt ervoor dat de tumorcellen van verschillende patiënten ook verschillende mechanismen hebben om te overleven en om bijvoorbeeld uit te zaaien.

Sinds enkele jaren zijn methoden beschikbaar waarmee alle genen geïdentificeerd kunnen worden. Van enkele genen is al bekend dat ze een belangrijke rol spelen bij het aanslaan van chemotherapie bij darmkanker. Er zijn aanwijzingen dat het ook genetisch bepaald is of darmkanker uitzaait naar de lever of naar het buikvlies. Doel van het onderzoek is vast te stellen welke genen een rol spelen bij het ontstaan en de verdere ontwikkeling van deze vorm van kanker en hoe dit het beste te behandelen is.

Hiervoor is er sinds januari 2011 een database in aanleg van patiënten met darmkanker in verschillende stadia en met verschillende patronen van uitzaaiingen. In deze database staan karakteristieken van de patiënt, de tumor, de behandeling inclusief aanvullende behandeling en het verdere verloop. Ook worden de resultaten van de analyse van de genexpressie hierin opgenomen. Inmiddels hebben we een grote database van bijna honderd patiënten waarvan we de informatie compleet hebben.

Van een aantal patiënten is al een analyse van het tumormateriaal gedaan. We hebben gekeken naar de activiteit van eiwitten die een belangrijke rol spelen bij het ontstaan van kanker. Door middel van het meten van de actieve eiwitten, kun je meten welke weg de tumor heeft bewandeld om te kunnen ontstaan. Er is speciaal gekeken naar verschillen tussen uitzaaiingen in de lever en op het buikvlies. Er lijken verschillen te zijn in activiteit van bepaalde belangrijke eiwitten. En er is ook verschil tussen tumoren van patiënten met een enkele uitzaaiing in het buikvlies en tumoren van patiënten met een groot aantal uitzaaiingen in het buikvlies. Helaas is het aantal patiënten nog niet groot genoeg om harde uitspraken te doen en zal nog uitgebreid moeten worden. We zullen in de toekomst verder kijken of er een verband bestaat tussen de genexpressie, actieve eiwitten, lokalisatie van de tumor, het risico op uitzaaiingen, de locatie van de uitzaaiingen en de prognose van de patiënt. 

We bekijken de tumoren van individuele patiënten ook nog op een andere manier, namelijk door tumorcellen in kweken en er in 3D mini-tumortjes van te groeien. De genexpressie zegt veel over wat er in een tumorcel gebeurt, maar je kunt hieraan niet direct meten hoe tumorcellen reageren als ze te maken krijgen met verschillende omstandigheden, bijvoorbeeld chemotherapie. Hiervoor wordt de genexpressie van de tumor van een individuele patiënt bepaald en worden tumorcellen van patiënten gekweekt zodat we groei patronen kunnen herkennen, ook maakt dit het mogelijk om de hoeveel ehid tumor weefsel van een patient te vernemeren zodat we daar meerdere onderzoeken op kunnen verrichten. Met de informatie die de genexpressie analyse ons geeft kunnen we dan gerichte behandelingen testen op de tumorcellen. Dit is een nieuw gedeelte van het onderzoek wat ons meer zal leren over de (overlevings-)mechanismen in darmkankercellen. Van veertig patiënten zijn er tumorcellen gekweekt, primaire tumoren en uitzaaiingen, en een aantal van hen is ook genexpressie bepaald.

Het in leven houden van cellen van patiënten om daar direct onderzoek op te doen en chemotherapie op testen is een vrij nieuw onderzoeksgebied. De eerste experimentele fase is geweest waarin we de methoden hebben geoptimaliseerd.  Op dit moment lukt het in meer dan 80% van de gevallen om tumorcellen te kweken. Omdat het nog erg experimenteel is, is het van belang om de methoden die we hiervoor gebruiken goed te testen. We hebben daarom eerst gekeken of de cellen die we groeien nog lijken op de ‘intacte tumor’ die in de database zit. We hebben hierbij naar veranderingen in de genen gekeken en een vergelijking gemaakt tussen de tumor zelf en de kweek. Er is gelukkig geen verschil tussen de cellen die we groeien en de tumor waar deze cellen vandaan komen. Dit betekent dat de tumorcellen een goede afspiegeling zijn van de tumor van een individuele patiënt. Ook is het belangrijk dat we kunnen meten of het daadwerkelijk tumorcellen zijn die we in leven houden en geen normale darmcellen. Hiervoor hebben we bepaalde ‘kleuringen’ gedaan die belangrijke eiwitten kunnen kleuren die bij darmkanker voorkomen. Onder de microscoop hebben we gekeken of de kleuren aanwijzen dat het darmkanker is. Een aantal kleuringen zijn gedaan en zien er goed uit, maar dit onderzoek is nog in volle gang.

Om uiteindelijk therapieën te kunnen testen op de cellen, moet je kunnen aflezen hoeveel cellen er in leven zijn voor en na de behandeling. Met de experimentele methode die wij gebruiken is het moeilijk om dit goed te meten. We hebben al wel verschillende meetmethoden geprobeerd, onder andere met kleuringen voor levende en dode cellen. Ook kunnen we met de microscoop plaatjes maken en dan de grootte van de mini-tumortjes meten. Nu zijn we aangekomen bij het testen van gerichte chemotherapie op deze cellen. We denken dat door verder te kijken dan de genexpressie alleen, we de behandeling van uitzaaiingen kunnen verbeteren.

Door bovenstaand onderzoek willen we meer te weten komen over het ontstaan en uitzaaien van darmkanker en de behandeling van (uitgezaaide) darmkanker verbeteren. We hopen in 2014 de eerste resultaten van de studie te kunnen publiceren. 

Figuren:

Mini-tumor van dikke darmkankercellen

Mini-tumor van uitzaaiing in de lever

Mini-tumor van een uitzaaiing in het buikvlies

Mini-tumor van dikke darmkankercellen met een kleuring. Groen zijn levende cellen en rood zijn dode cellen.

Tabel

Tabel met activiteit van belangrijke eiwitten in buikvliesuitzaaiingen en leveruitzaaiingen (unpublished data)