De toekomst van kankergenetica

Heel wat ziektes zijn genetisch bepaald. Zo wordt kanker veroorzaakt door abnormale veranderingen in onze genen. De moleculaire genetica helpt om die gevaarlijke genmutaties te ontrafelen, zodat patiënten gerichter kunnen worden behandeld. Wist je dat wetenschappers er vandaag zelfs in slagen om genmutaties te simuleren, zowel in het labo als in een computermodel, om zo te kijken welke medicatie het beste werkt?

Doelgerichte therapie is een krachtig nieuw wapen in de strijd tegen kanker: deze geneesmiddelen werken specifiek tegen de afwijking in het DNA en sparen zo de gezonde cellen in het lichaam. Om deze nieuwe generatie medicatie te kunnen ontwikkelen, vertrekken onderzoekers van de genmutatie die de tumor veroorzaakt. Dat is ook het geval bij het patiëntgedreven ‘Kom Op Tegen Kanker’-onderzoek van professor Guy Van Camp, gespecialiseerd in moleculaire genetica aan de UAntwerpen.

Persoonlijke band

Met zijn team bestudeert hij een zeldzame vorm van longkanker die ontstaat door een afwijking in het ROS1-gen. Een kanker die enkele jaren geleden ook werd vastgesteld bij de vrouw van copromotor Geert Vandeweyer. Als postdoctoraal onderzoeker bio-informatica, verbonden aan de UAntwerpen, heeft hij zo een heel persoonlijke band met het onderzoeksproject.

Geert Vandeweyer: “Toen mijn vrouw de diagnose van ROS1-longkanker kreeg, ben ik meteen alle mogelijkheden gaan verkennen. Hoe kan ik mijn expertise als bio-informaticus inzetten in het onderzoeksveld? Want binnen dit longkankerdomein is er heel weinig onderzoek gedaan. Doordat er weinig patiënten met deze longtumoren zijn – amper 1% tot 2% van de longkankers wordt veroorzaakt door deze specifieke genmutatie – zijn er ook weinig data beschikbaar voor therapiekeuze. Met dit project willen we artsen een onderbouwd kader aanreiken om gerichter en efficiënter hun behandeling te kunnen afstemmen.”

Probleem van resistentie

Omdat er veel gelijkenissen zijn tussen het ROS1-gen (dat naast longkanker o.m. ook een type hersentumor en pancreaskanker kan veroorzaken) en andere oncogenen, kunnen de wetenschappelijke inzichten van dit project ook therapieontwikkeling voor andere tumoren ondersteunen.

Promotor Guy Van Camp: “Met doelgerichte therapie kan je de fout in het gen onderdrukken. Daardoor verdwijnt de tumor misschien nog niet, maar kan je wel de groei stoppen. Deze medicatie betekende een revolutie voor niet-kleincellige longkanker, die 80% van de longkankerpatiënten treft.”

“Ondanks die vooruitgang in behandeling, blijft er één groot probleem: resistentie tegen de therapie als de tumorcellen muteren. Je kan dan wel ‘nieuwe generatie’-geneesmiddelen inzetten om de tumor opnieuw te onderdrukken, maar niet voor alle resistentiemutaties bestaan er verschillende remmers. Daardoor vallen patiënten soms terug op chemotherapie, met over het algemeen meer nevenwerkingen.”

Kankercellen uit Colorado

Precies voor deze patiënten streeft het onderzoek naar objectieve celmodellen, ter ondersteuning van een betere therapiekeuze. “Daarvoor gaan we bepaalde mutaties die de medicatie omzeilen, simuleren. Dat doen we door resistentiemutaties aan te brengen in de cellijnen in het labo. Zo kunnen we op een systematische manier de evolutie volgen en testen welke medicatie al dan niet werkt. Het bijzondere is dat de cellijnen ontwikkeld zijn uit biopsiemateriaal van ROS1-longkankerpatiënten. Dat maakt dit onderzoeksproject representatief, innovatief en zeer patiëntbetrokken”, vertelt Van Camp.

Het weefselmateriaal dat voor het onderzoek in Antwerpen gebruikt wordt, komt voornamelijk uit … Colorado. Vandeweyer: “Ik ben betrokken bij The ROS1ders, de internationale vereniging van patiënten met ROS1-longkanker. Deze vereniging heeft, enkele jaren geleden, zelf onderzoekspartners gezocht om een cellijn van de ziekte te kunnen ontwikkelen. Mooi om te zien, de interactie met patiëntengroepen wereldwijd. Vanuit Europa dragen we ondertussen ook in de andere richting bij: we werken aan de logistiek om aan de Universiteit van Groningen biopsiemateriaal van ROS1-positieve patiënten op te kweken tot nieuwe cellijnen.”

Voorspellende computermodellen

Waar het labowerk één luik van het onderzoek omvat, spitst het andere toe op computermodellen. Zo kan vernieuwende genmanipulatie gekoppeld worden aan computervoorspellingen. 

Vandeweyer: “We werken een 3D-model uit van het ROS1-eiwit, waarin we dan de mutatie inbrengen. Het computermodel laat zien hoe de binding met het eiwit gebeurt en evolueert. Heel fascinerend. We hopen dit computermodel op een niveau te krijgen zodat we het op termijn ook effectief in de praktijk kunnen inzetten.”

Van Camp: “De eerste resultaten ogen inderdaad spectaculair, ik kijk altijd uit naar de vergaderingen met onze doctoraatsstudenten (lacht). Marc verdiept zich in de celculturen en labo-experimenten, terwijl Farhan achter de computer data analyseert. Het belang van bio-informatica is niet te onderschatten voor genetica en heeft de onderzoekswereld fors verrijkt.”

“Al maak ik me anderzijds wel zorgen over een praktisch probleem waarmee heel wat genetische labo’s vandaag kampen: materiaaltekort. Om DNA uit cellen te halen, gebruiken we een speciaal pipet met een kleine filter. Maar die zijn – door het vele COVID 19-onderzoek, waarvoor alle begrip – bijna nergens meer verkrijgbaar. Ik hou mijn hart vast en hoop dat ons onderzoek daardoor niet zal stilvallen.”