Wetenschappers tonen aan: 'antibioticamethode' om medicijnen te testen ook bij kanker effectief

En dat scheelt behalve geld, heel veel tijd

In Utrecht is een manier gevonden om kankermedicijnen uit te testen op gekweekte klompjes echt tumorweefsel. Dat helpt om snel het beste middel te vinden en kan dus behoorlijk schelen in de kosten.

Bij infecties wordt de methode al ruim vijftig jaar met succes toegepast: uit urine, bloed of speeksel worden in het lab de bacteriën gekweekt die de ontsteking veroorzaken en in dat kweekbakje wordt vervolgens getest welk antibioticum de ziekteverwekkers het best aanpakt. Wetenschappers van het Utrechtse Hubrecht Instituut en het UMC Utrecht hebben nu voor het eerst aangetoond dat die 'antibioticamethode' ook bij kanker effectief is. Ze hebben een biobank opgezet met levende stukjes tumorweefsel van ruim honderd patiënten met borstkanker. Zo kunnen, gewoon in een kweekbakje, tal van kankermedicijnen worden getest.

In zijn werkkamer op het Hubrecht Instituut laat stamcelbioloog en hoogleraar Hans Clevers een versneld afgespeeld filmpje zien van kankercellen die zich in rap tempo vermenigvuldigen, alle kanten op. Tumorcellen zijn gehandicapte cellen, zegt hij, drie op de vier delingen loopt spaak, maar ze delen wel almaar door. 'Gewone lichaamscellen delen precies zoveel als nodig om verloren weefsel te vervangen, tumorcellen kennen die begrenzing niet.' Organoïden heten ze, de klompjes weefsel die Clevers laat zien, en ze blijken genetisch overeen te komen met de echte tumor. De farmaceutische industrie, vertelt hij, heeft hiervoor buitengewone belangstelling.

Logisch, want de cellijnen die al decennialang worden gebruikt voor medicijnonderzoek kennen veel beperkingen, vertelt celbioloog Norman Sachs telefonisch vanuit San Diego. Cellijnen zijn óók cellen in een kweekbakje, legt hij uit, maar ze groeien maar in twee richtingen en gedragen zich anders dan in het lichaam. Ze zijn bovendien lastig te maken: voor borstkanker, een ziekte die wereldwijd miljoenen vrouwen per jaar treft, zijn maar een paar dozijn cellijnen om onderzoek mee te doen. Dankzij een technische vinding van Sachs slaagden de Utrechtse wetenschappers erin borstkankercellen driedimensionaal te laten groeien. En ook nog eens met gemak: van een breed scala aan borstkankertypen, uitgezaaid of niet, wisten ze organoïden te maken. Vorige maand beschreven ze dat succes in het vakblad Cell.

Farmaceutische industrie

Het tumormateriaal kwam van borstkankerpatiënten uit ziekenhuizen in Utrecht en omgeving, het Antoni van Leeuwenhoek in Amsterdam en uit Hamburg. Aanvankelijk waren patiënten terughoudend in hun deelname vanwege de interesse bij de farmaceutische industrie voor de biobank, vertelt Clevers: 'Ze hadden er moeite mee dat het tumorweefsel waardoor zij mogelijk konden overlijden zou worden gebruikt door bedrijven die aandeelhouders winst uitkeren.'

Om dat te ondervangen werd besloten de biobank te laten beheren door stichting The Hub (Hubrecht Organoid Technology). De Utrechtse organoïden kunnen worden gedeeld met alle academische onderzoekers ter wereld. Maar wel pas na toestemming van de medisch-ethische toestemmingscommissie. Ook farmaceutische bedrijven hebben toegang tot de biobank, maar betalen de stichting daarvoor. Dat geld komt weer ten goede aan onderzoek. Met die aanpak gaan de meeste patiënten akkoord.

Kanker is Darwin in een notendop. Tumorcellen evolueren continu en de kwaadaardigste cel wint

Stamcelbioloog en hoogleraar Hans Clevers

Waartoe hun inbreng kan leiden, bewijst het succes van een al bestaande biobank: samen met artsen en wetenschappers van het Wilhelmina Kinderziekenhuis in Utrecht kweekte Clevers de afgelopen jaren organoïden van het darmweefsel van honderden patiënten met taaislijmziekte (CF). Die ziekte was jarenlang ongeneeslijk, maar nu zijn er nieuwe medicijnen, die echter lang niet bij iedereen werken. Door de medicatie in het lab te testen op die minidarmpjes kan nauwkeurig worden nagegaan welke patiënten er baat bij hebben. Dat is ook belangrijk vanwege de kosten: de nieuwe middelen zijn extreem duur.

Nu is het verhaal over CF 'relatief eenvoudig', zegt Clevers: het gaat bij die ziekte om een sluisje in de cel dat niet opengaat en het is vrij snel zichtbaar of een medicijn dat sluisje kan openzetten. Kanker is een stuk ingewikkelder met al zijn mutaties, die ook nog eens per cel kunnen verschillen. Clevers laat afbeeldingen zien van tientallen organoïden van borstkanker, de verschillende kleuren duiden op wisselende celtypes. Geen beeld is hetzelfde. 'Kanker is Darwin in een notendop', zegt hij. 'Tumorcellen evolueren continu en de kwaadaardigste cel wint.'

Het is onmogelijk om zoals bij taaislijmziekte van iedere patiënt met borstkanker een organoïde te kweken om daarop alle potentiële medicijnen testen. 'Het kan, wetenschappelijk gezien', zegt celbioloog Sachs, 'maar het is te omslachtig en te duur.' Jaarlijks krijgen ruim 14 duizend vrouwen in Nederland borstkanker, en het aantal potentiële kankermedicijnen loopt tegen de duizend, zegt Clevers.

Extra stap voorwaarts

Naast geregistreerde geneesmiddelen zijn er immers ook veel stofjes met een antikankereffect die nooit verder zijn ontwikkeld. De Utrechtse wetenschappers hebben de ruim honderd borstkankerorganoïden in groepen verdeeld met overeenkomstige kenmerken. De komende tijd wordt bekeken of de medicijnen die effectief zijn in die groepen organoïden ook bij de patiënten zelf aanslaan.

Organoïden zijn de toekomst voor medicijnonderzoek, voorspelt Clevers. Farmaceutische bedrijven, vertelt hij, zien testen op dat levende tumorweefsel als een belangrijke stap voordat ze klinisch onderzoek gaan doen. Ze hopen daarmee vooraf te kunnen bekijken bij welke groep kankerpatiënten hun geneesmiddel aanslaat en kunnen niet-effectieve medicijnen sneller laten afvallen.

Clevers vertelt over een nieuw idee dat de ontwikkeling van medicijnen nog een extra stap voorwaarts zou kunnen helpen. Eenderde van al het kankeronderzoek gaat nu over immunotherapie, zegt hij, maar er is 'geen filter': het wordt pas duidelijk of combinaties van medicijnen het immuunsysteem tot actie kunnen aanzetten als ze in patiënten worden getest en dan blijkt het gros van die combinaties te falen.

Tests op muizen zijn vrij zinloos omdat hun immuunsysteem niet te vergelijken is met dat van mensen. Nu nog bestaan de organoïden in Utrecht alleen uit kankercellen; de bloedvaten, lymfevaten en immuuncellen gaan dood in het kweekbakje. Maar het lukt de wetenschappers in het lab nu al om immuuncellen van kankerpatiënten, mét zo'n nieuw medicijn, toe te voegen aan de tumororganoïde. Clevers: 'Zo kunnen we mogelijk vroegtijdig aantonen of de kankercellen ermee worden aangepakt.'