De vorming van ons bloed, hoe zat het ook weer?
Ons bloed wordt gevormd vanuit bloedvormende stamcellen in ons beenmerg. Wanneer zo’n stamcel deelt, ontstaat één kopie van de moedercel, een nieuwe stamcel dus, en één dochtercel die zich stapsgewijs verder ontwikkelt in drie verschillende typen bloedcellen: rode bloedcellen, witte bloedcellen en bloedplaatjes. De stamcellen delen heel traag, terwijl de dochtercellen bijzonder actief zijn en continu nieuwe cellen aanmaken in ons beenmerg.
Patiënten met leukemie worden meestal behandeld met chemotherapie. Hoewel dit in eerste instantie effectief lijkt te werken, komt de ziekte helaas in bijna 75% van de gevallen terug. Dit komt omdat chemotherapie speciaal is gemaakt om snel-delende cellen aan te vallen. Dat werkt effectief voor de dochtercellen, maar niet voor de langzaamdelende kankerstamcel die op de langere termijn opnieuw kanker kan veroorzaken. De onderzoekers moesten dus op zoek naar een ander ‘aangrijpingspunt’ waarmee de chemotherapie de juiste cellen (de sneldelende dochtercellen én de traagdelende kankerstamcel) wel kan aanpakken.
Schuld van je DNA
Leukemie wordt veroorzaakt door afwijkingen in ons DNA (foutjes in genen). Er zijn in totaal zo’n 250 verschillende DNA-afwijkingen gevonden die leukemie kunnen veroorzaken. De meeste patiënten krijgen geen leukemie van één zo’n afwijking, maar pas als ze een combinatie van 3 tot 7 afwijkingen hebben. Bij één patiënt kunnen zelfs verschillende combinaties aan DNA-afwijkingen voorkomen. De eerste afwijking die ontstaat komt dan voor in alle leukemiecellen, maar vervolgens kunnen zich subkloons van de kankerstamcel ontwikkelen met elk hun eigen combinatie aan DNA-afwijkingen. Elke patiënt is dus weer anders, maar belangrijker, dat maakt ook de ideale behandeling voor iedere patiënt anders. Om zulke behandelmethoden te kunnen ontwikkelen moeten onderzoekers eerst die subkloons kunnen ontrafelen.
En dat is precies wat de onderzoekers nu gelukt is. Ze hebben 50 eiwitten geïdentificeerd in het celmembraan (de schil van de cel) van de leukemiecellen. Die eiwitten zijn uniek voor de kankercellen en komen niet voor op normale gezonde stamcellen. Die eiwitten komen steeds in verschillende combinaties voor, uniek voor de subkloon van de kankerstamcel. En dat is een belangrijke sleutel: aan de eiwitten kun je de specifieke kankercellen niet alleen herkennen, maar je kunt ze daarmee ook isoleren. Dat is belangrijk, want door de subkloons te scheiden van de andere typen leukemiecellen, ontdekten de onderzoekers dat de cellen erg van elkaar verschillen, bijvoorbeeld in hun gevoeligheid voor bepaalde geneesmiddelen. Met deze kennis kunnen we betere medicijnen ontwikkelen die werkelijk zijn toegespitst op de specifieke subkloons. Die medicijnen willen we vervolgens zó kunnen africhten dat ze alleen cellen aanvallen met precies die eiwitten. Een nieuw aangrijpingspunt dus.
Maar men is er nog niet
De geïdentificeerde eiwitten blijken dus bijzonder bruikbaar om leukemiecellen te herkennen. Die kennis wordt in het UMCG al toegepast door naar de zeven meestvoorkomende eiwitten te zoeken in de diagnostiek van leukemie. Maar de onderzoekers bekijken ook of ze deze eiwitten kunnen gebruiken om te voorspellen of, en zo ja welke subkloon opnieuw gaat uitgroeien, om zo in een zo vroeg mogelijk stadium daarop in te kunnen spelen. Uiteindelijk hopen ze voor iedere patiënt een cocktail te kunnen maken met medicijnen voor zijn of haar specifieke DNA-foutjes-combinatie, en deze zo af te richten om de eiwitten, en dus de juiste kankercellen te vinden. Dát is nou ‘personalised medicine’.