Onderzoekers van onder meer het UMC Utrecht hebben een methode ontwikkeld om in organoïden (speciaal gekweekte mini-organen) de genetische oorzaak van erfelijke vormen van kanker te bestuderen. Dat meldt het UMC. In gerelateerd nieuws werd bekend dat UMC Utrecht-onderzoeker Jeffrey Beekman onlangs een prijs kreeg voor onderzoek waarbij medicatie uitgetest werd in menselijke minidarmen.
Volgens de bij de eerstgenoemde studie betrokken onderzoekers van het UMC Utrecht, het Hubrecht Instituut en het Prinses Maxima Centrum kan het gebruik van organoïden van grote betekenis zijn voor de diagnostiek en behandeling van meerdere vormen van kanker.Ook kan er nu uit het DNA van een tumor direct opgemaakt worden of er een familiaire oorzaak is van onder meer dikke darm- en borstkanker. Organoïden zijn een variant op organs-on-a-chip, die eveneens worden ingezet om onderzoek naar ziekten, behandeling en de effecten van medicatie op mensen te versnellen en te verbeteren.
Gebaseerd op CRISPR-Cas
De nieuwe methode is gebaseerd op CRISPR-Cas, een methode waarbij hele precieze veranderingen in het DNA aangebracht kunnen worden. Deze techniek is volgens onderzoeker Ruben van Boxtel nu toegepast op het DNA van gezonde organoïden: mini-dikke darmen opgekweekt uit menselijke stamcellen. “Bij die organoïden hebben we met CRISPR-Cas één gen uitgeschakeld. Dat gen voorkomt normaal gesproken dat er in het DNA mutaties ontstaan die tot darmkanker kunnen leiden. We hebben dus die ‘preventie’ uitgezet.”In het DNA van de gemodificeerde organoïden ontstaat vervolgens een patroon dat veel voorkomt bij patiënten met een genetische vorm van dikkedarmkanker: het Lynch-syndroom. Onderzoeker Jarno Drost: “Met behulp van CRISPR-Cas in organoïden kunnen we heel precies die mutaties bij patiënten nabootsen.”
Nauwkeurig processen bestuderen
Het gebruik van CRISPR-Cas in organoïden maakt het mogelijk om heel nauwkeurig processen te bestuderen die ten grondslag liggen aan het ontstaan én de ontwikkeling van kanker. Zij laten namelijk specifieke patronen achter in het DNA.Er zijn momenteel zo’n dertig patronen gevonden bij verschillende soorten kanker. Die patronen kunnen informatie geven over de processen die tot DNA-veranderingen en daarmee tot kanker leiden. Deze kennis is van belang voor de keuze van behandeling en laat zien of er sprake is van genetische aanleg.
Onbekende vorm erfelijke kanker nagebootst
Het onderzoek op de organoïden is uitgevoerd in de onderzoeksgroepen van prof.dr. Hans Clevers (Hubrecht Instituut/ Prinses Máxima Centrum) en prof.dr. Edwin Cuppen (UMC Utrecht). Hierbij is in organoïden ook een onbekende vorm van erfelijke kanker nagebootst door met CRISPR-Cas het NTHL1-gen uit te schakelen. Uit eerder genetisch onderzoek was al bekend dat veranderingen in dit gen het risico op kanker verhogen.In het DNA van de gemodificeerde organoïden werd een specifiek mutatiepatroon ontdekt. Eerder was dit al gevonden bij een patiënt met een onbekende vorm van borstkanker. Deze patiënt bleek inderdaad een aangeboren mutatie te hebben in het NTHL1-gen. “Hiermee is aangetoond dat de aanwezigheid van dit patroon in het DNA van een tumor een belangrijke aanwijzing kan zijn dat een erfelijke mutatie in het gen de oorzaak van de ziekte is, ” aldus Ruben van Boxtel. “Dit betekent ook dat het mogelijk is om met DNA-onderzoek op tumorweefsel vast te stellen of er sprake is van erfelijke aanleg voor kanker. Dat is belangrijke informatie voor patiënten en hun families.”
ERS Excellence Award
Jeffrey Beekman, onderzoeker aan het UMC Utrecht kreeg op 12 september in Milaan de ERS Excellence Award uitgereikt voor onderzoek waarin hij medicijnen voor taaislijmziekte test in menselijke mini-darmen. Beekman kreeg de prijs op het jaarlijkse ERS International Congress. Aan de prijs is een geldbedrag verbonden van 7.500 euro.Voor het voorspellen van de werkzaamheid van een medicijn voor taaislijmziekte (Cystische Fybrose -CF) gebruikt Beekman microscopisch kleine darmpjes (organoïden/mini-organen). Onderzoekers van het Utrechtse Hubrecht Instituut hebben ontdekt hoe ze mini-darmen kunnen maken van stamcellen uit de darm. Uit één stukje weefsel kunnen vele darmpjes groeien. Beekman ontwikkelde vervolgens een test voor CF. Beekman werkte daarbij samen met het Hubrecht Instituut, de Nederlandse CF Stichting (NCFS) en de onderzoeksgroep van Hans Clevers.
Taaislijmziekte is een ernstige, levensbedreigende ziekte. De eerste verschijnselen treden al vlak na de geboorte op. Patiënten hebben overmatig veel vastzittend slijm. Daardoor hebben ze vaak longproblemen, hebben buikpijn en veel last van verstopte darmen. De situatie verslechtert met verloop van de tijd. Beekman: “Door de kortademigheid is het leven van deze patiënten zeer moeilijk. Ze hebben weinig energie en zijn vaak extreem moe.” Beekman ontving al eerder enkele awards voor zijn baanbrekende onderzoek.
