10 november 2015

Individualisering van kankeronderzoek

In augustus fietst en rent een delegatie van EW Facility Services in de Italiaanse bergen mee met Stelvio for Life om geld in te zamelen voor geïndividualiseerd kankeronderzoek. Dat onderzoek wordt verricht door onder andere de Utrechtse genoombioloog en hoogleraar Humane Genetica prof. dr. ir. Edwin Cuppen, die mede-initiatiefnemer is van het Centre for Personalized Cancer Treatment (CPCT). Het CPCT richt zich op een individualisering van kankerbehandeling en daardoor een verhoging van de slagingskans van de behandeling. Het CPCT wordt gesteund door de stichting Barcode for Life, die voor het CPCT geld inzamelt. Eén van de activiteiten van Barcode for Life is de prestatietocht Stelvio for Life.

Het onderzoek van Edwin Cuppen is zogenaamd fundamenteel onderzoek: het verwerven van steeds meer kennis. “In het werkveld van kanker en kankerbehandelingen is nog veel werk te verzetten. Er is nog zó veel meer kennis nodig om deze ziekte te genezen of in ieder geval onder controle te krijgen”, verklaart Edwin Cuppen. “Ik probeer door mijn onderzoek de effecten van veranderingen van het genetisch materiaal te begrijpen.” Als jongen had hij al een bovenmatige interesse en nieuwsgierigheid om dingen te onderzoeken, dat manifesteerde zich tijdens zijn studie Moleculaire Wetenschappen aan de Universiteit van Wageningen steeds sterker. Edwin Cuppen studeerde in 1994 cum laude af en promoveerde daarna in 1998 aan de Radboud Universiteit Nijmegen. Voor zijn onderzoek ‘Natuurlijke en kunstmatige genetische variatie in laboratoriumratten’ kreeg hij in 2005 de European Young Investigators Award en 1,2 miljoen euro om een eigen onderzoeksgroep op te richten.

Gekleurde letters
Als illustratie voor zijn betoog toont Edwin Cuppen twee metersgrote afbeeldingen, die naast elkaar op zijn werkkamer hangen. Ze bevatten elk zo’n tweeduizend gekleurde letters. Er zijn slechts vier verschillende letters gebruikt; ze zijn echter niet als woorden, maar willekeurig geschakeerd op de afbeeldingen afgedrukt, waardoor het een bont en onsamenhangend geheel lijkt. Slechts één letter wijkt af als je de twee afbeeldingen nauwkeurig vergelijkt. Met het blote oog is dat echter schier onmogelijk te onderscheiden.

Zoek de verschillen
“Wat je hier ziet, staat symbool voor het geheel aan individuele instructies van het DNA”, legt Cuppen uit. “Waarbij de ene afbeelding een gezond DNA is en de andere een gemuteerd. Het is een ingewikkelde versie van het spelletje ‘Zoek de verschillen’. In ons onderzoek gaat het namelijk om miljarden DNA-letters, waardoor je enorm veel data moet vergelijken en je tenslotte met lange lijsten veranderingen zit. Ook moet je patiëntengegevens combineren met deze variabelen om tot een steeds individueler of persoonlijker niveau te kunnen komen. Elke tumor heeft immers zijn eigen combinatie aan DNA-veranderingen en reageert in de praktijk ook nét iets anders op een medicijn.”

Patronen
“Door van heel veel patiënten de DNA-vingerafdruk van de tumor te koppelen aan de behandeluitkomst, hopen we te komen tot voorspellende patronen, die we kunnen gebruiken voor het kiezen van de juiste behandeling voor toekomstige patiënten op basis van hun eigen tumor-DNA-profiel. We werken in het CPCT al samen met drie  academische ziekenhuizen en een tiental andere Nederlandse ziekenhuizen, zodat we steeds meer patiëntengegevens kunnen verzamelen voor dit onderzoek. We streven ernaar deze methode in 2020 een vast onderdeel van de zorg te laten zijn. Zorgverzekeraars staan nu al positief tegenover deze aanpak.”

Achterdeurtjes
Bij de huidige manier van kankerbehandeling is er al sprake van zogenaamde targeted medication, waarbij de behandeling zich specifiek richt op de veranderde moleculaire eigenschappen van de tumorcellen en niet op de gezonde cellen eromheen. Kankercellen gebruiken verschillende ‘achterdeurtjes’ voor het verkrijgen van hun nare eigenschappen, doceert Edwin Cuppen. “En deze zijn met targeted medication specifiek aan te pakken, als we weten welke tumor welk achterdeurtje gebruikt. Nu blijkt echter dat de theorie afwijkt van de praktijk. Niet alle patiënten, waarbij hetzelfde achterdeurtje open blijkt te staan, reageren hetzelfde op een bepaald medicijn. Er blijken dan ook nog eens raampjes open te staan, waardoor de kanker niet reageert op de medicatie of na verloop van tijd terug kan komen. Door heel systematisch deze effecten in kaart te brengen, hopen we te leren hoe deze processen in elkaar steken, zodat we toekomstige kankerbehandelingen effectiever kunnen inzetten.”

Bijwerkingen
Daarnaast leert de ervaring dat niet alleen de huidige, maar ook nieuwe (experimentele) medicijnen slechts bij een deel van de patiënten werken. Bijwerkingen komen echter bij alle patiënten voor. Edwin Cuppen: “Daarom is het belangrijk dat je zo goed mogelijk kunt begrijpen hoe kankercellen werken, waardoor je kunt voorspellen hoe een behandeling zal werken bij een patiënt. Je kunt dan een op maat gesneden behandeling vormgeven, die daardoor een zo hoog mogelijke slagingskans heeft.”

Aanpak
“De aanpak is dan als volgt: je neemt met een biopt een stukje kankerweefsel van de patiënt af en je analyseert dat door middel van DNA-analyse. Daaruit blijkt welk medicijn het beste past – en dat zou best een medicijn kunnen zijn dat ontwikkeld is voor darmkanker, terwijl je nu een patiënt met longkanker hebt. Juist doordat je in je analyse die individuele instructies van de patiënt meeneemt, kun je de behandeling van de kanker beter inzetten én begeleiden. Want gedurende de behandeling neem je voor elke nieuwe medicatie steeds weer stukjes weefsel af en voeg je de gegevens uit de analyse toe aan het behandelplan, dat daardoor steeds verfijnder en gerichter wordt.” Edwin Cuppen fietste zelf ook mee tijdens Stelvio for Life. “Ik fiets elke dag naar mijn werk, maar dit is echt anders”, verklaart hij na afloop. “Veel zwaarder, maar ook veel dankbaarder.”