De tumorcel kiest de makkelijkste weg

Van achter haar microscoop droeg een Nijmeegse promovenda bij aan een beetje beter begrip van kanker.

Melanoomcellen (geel voor de tumorkernen en roze voor de uitzaaiende cellen) navigeren langs vetcellen (blauw)

Op een late lenteavond in 2011 kijkt Bettina Weigelin met ingehouden adem naar een beeld uit de multifotonmicroscoop. Ze ziet een rood bolletje dat zich in drie nieuwe rode bolletjes splitst. Weigelin en haar collega-celbioloog Gert-Jan Bakker kijken elkaar aan. Gewone cellen delen zich slechts in tweeën. Het is hun eerste beeld en het is meteen raak: ze zien een delende tumorcel in de huid van de muis onder de lens.

Op de eerste verbazing volgt al snel een tweede. De tumorcellen schieten alle kanten uit. Elk leeg plekje wordt doorkruist in het stukje muizenlijf een halve millimeter onder het huidoppervlak dat de twee onderzoekers bestuderen. De snel delende rode bolletjes schieten rechtdoor, gaan de hoek om, via holletjes, bochten en krochten, elk stukje loze ruimte wordt benut.

Bettina Weigelin

Weigelin twijfelt aan zichzelf. Heeft ze misschien iets verkeerd gedaan in de voorbereiding? Want dit kan toch niet? Alle wetenschappers die ook maar iets van kankercellen weten gaan uit van de capaciteit van tumoren om zich met hun moleculaire scharen al snijdend en hakkend een weg door weefsel te banen. Daar is zelfs een deel van de medicatie op gericht. Hier wordt nergens gesneden. De tumorcellen banen zich gewoon een weg via de plaatsen waar niets groeit: geen bloedvaten, geen spierweefsel en geen orgaan.

Buiten zitten mensen op terrassen, het is een van de eerste bijna zomerse avonden van het jaar. Maar Weigelin en Bakker, specialist in de omgang met de geavanceerde multifotonmicroscoop, die gebruik maakt van lasertechniek voor 3D-beelden in kleur, blijven urenlang in een verduisterd labkamertje op de zesde verdieping van de researchtoren van het Radboudumc aan het Geert Grooteplein in Nijmegen. Gekluisterd aan het scherm, met knorrende magen, want als je ontdekkingen doet die mogelijk leiden tot een klein beetje beter begrip van de monsterziekte kanker, heb je geen tijd om een stoommaaltijd met krieltjes in de magnetron van de labkeuken te stoppen.

De tumorcellen (geel en roze) verplaatsen zich langs spier- en bindweefsel (groen)

Sluiproutes

Weigelin kan zich die eerste beelden nog goed herinneren. De Duitse gebruikt ze nog altijd in presentaties, vertelt ze bijna vijf jaar later in de eetkamer annex vergaderzaal van het lab. Ze heeft haar promotieonderzoek naar het uitzaaien van huidkanker en het optreden van afweercellen tegen tumoren net afgerond. Binnenkort vertrekt ze tijdelijk naar de VS, voor een vervolgstudie aan het prestigieuze MD Anderson Cancer Center in Houston. Eigenlijk zou ze zich in haar promotieonderzoek volledig richten op de immuunreactie van het lichaam. Bij immuuntherapie worden afweercellen uit het lichaam van de patiënt gehaald, genetisch zo omgebouwd dat ze kankercellen zo agressief mogelijk aanvallen, vermenigvuldigd en teruggeplaatst. De therapie geldt als een van de potentieel krachtigste behandelmethoden tegen kanker. Maar het liep dus anders, al op die lenteavond in 2011. Weigelin ontdekte dat tumorcellen sluiproutes gebruiken om zich in een lichaam te verplaatsen. De gedachte dat zich uitzaaiende kankercellen ander weefsel kapot maken, blijkt niet te kloppen. Niet dat ze dat nooit doen, maar zeker niet altijd. De huidkankercellen die Weigelin bestudeerde kropen langs open ruimtes naast bloedvaten, zenuwbanen en ander weefsel. Is er veel ruimte, dan gaan ze snel, is er weinig ruimte, dan verplaatsen ze zich trager.

Weigelin vergelijkt het met verkeersroutes: de kankercellen als auto's op een snelweg, waar ze met gemak 120 kilometer per uur halen, versus de auto's in een verstopt stadscentrum.

Met dezelfde multifotontechniek zag Weigelin hoe afweercellen, de killercellen van ons immuunsysteem, een tumor aanvallen. Ook de uitwerking van immuuntherapie bracht ze met haar collega Bakker in beeld.

De tumorcellen (geel en roze) verplaatsen zich langs spier- en bindweefsel (groen), zenuwen (turquoise) en bloedvaten (rood)

Weigelin zag dat het succes van de afweercellen niet alleen afhankelijk is van hun aantal, maar vooral ook van hun vermogen om in de tumor binnen te dringen en van het vermogen van de tumor om resistentie op te bouwen. Ze experimenteerde met het toedienen van een bepaald type antilichamen, waardoor de afweercellen langer actief blijven en de tumor via meer routes binnendringen. Een bestaande methodiek, die Weigelin voor het eerst in goede beelden wist te vangen.

Ze bestudeerde celkweken, maar ook levend materiaal bij knaagdieren. In levende mensen is het onmogelijk met deze techniek in grote tumoren te kijken - de maximale diepte die de microscopische blik bereikt, is een halve millimeter.

'Lijkt me logisch'

Met haar bevindingen kan onder meer worden verklaard waarom de medicatie die zich richt op het remmen van het knip- en hakvermogen van tumorcellen (de proteaseremmers) niet altijd werkt. 'Ik heb dus eigenlijk bewezen dat iets níét werkt', zegt Weigelin. 'Maar ook dat heb je nodig, om verder te zoeken naar dingen die wel werken.'

De afgelopen jaren zat de celbiologe dag in dag uit in zuurstofarme labkamers naar microscoopbeelden te staren. Gele, rode, blauwe en groene strepen, vlekken en bollen die zich door haar scherm bewogen als werken van abstracte kunst. Gelukkig kreeg ze hulp van een techneut, collega Bakker en soms zette ze haar studenten in, want anders was ze gek geworden.

Tijdens een rondleiding laat Weigelin de microscopen zien die ze heeft gebruikt. Leica, Carl Zeiss, Olympus. Gewone fluorescentiemicroscopen, fasecontrastmicroscopen, polarisatiemicroscopen en hogeresolutiemicroscopen. Verontschuldigend: 'Gek eigenlijk, sommige van deze apparaten zijn heel bijzonder en krachtig, toch zien ze er bepaald niet indrukwekkend uit.' In het lab hangen Duitse vlaggetjes, de lableider is een Duitser en Weigelin is niet de enige Duitse onderzoeker.

Haar familie en vrienden zijn trots dat ze haar postdoc-aanstelling al binnen heeft. Wel ontstaan er soms wonderlijke conversaties als ze over haar bevindingen vertelt.'Dus de cellen doen geen moeite om ander weefsel kapot te maken en zoeken gewoon een weg via de plekken waar niets groeit, zei je? Dat lijkt me logisch.'

Weigelin kan er wel om lachen. Wetenschappers staan met hun oren te klapperen door haar vondst, leken halen hun schouders erover op. 'Dat is misschien ook wel het mooie van dit soort labonderzoek. De beelden liegen niet. Dus je wordt als wetenschapper continu uitgedaagd om je verwachtingen los te laten en gewoon te observeren, waar te nemen wat er nu echt gebeurt.'

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2019 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden