Onderzoek Hanzehogeschool

Op 2 oktober 2018 opende het Instituut voor Life Science & Technology een onderzoeksfaciliteit, het celkweeklab, waar onderzoek naar ROS1+ longkanker gedaan wordt. Bij Life Science & Technology wordt onderzoek gedaan naar het ontstaan van medicijnresistentie bij de ROS1+ longkanker. Het onderzoek wordt uitgevoerd door het Kenniscentrum Biobased Economy van de Hanzehogeschool in samenwerking met het Universitair Medisch Centrum Groningen. Er studeren studenten af op ‘Merels Wereld’ en er is een promotiebeurs toegekend. De cirkel onderwijs, onderzoek, praktijk is hiermee rond.

Christa Dijkhuizen is één van de onderzoekers, en promovendus, die vanaf het begin betrokken is bij het onderzoek naar de ROS1+ longkanker. ‘We begonnen in het docentenlabje van het Instituut voor Life Science & Technology, dus nog voordat het celkweeklab er überhaupt was. Toen het lab er eenmaal was, konden we echt los en het onderzoek groter opzetten. In eerste instantie zijn we met kleine experimenten gaan kijken hoe we de ROS1+ longkanker op DNA-niveau konden aantonen. Sinds 1 februari 2021 ben ik bezig met mijn PhD-project en ben ik voor de helft van mijn aanstelling onderzoeker en voor de andere helft docent, en betrek ik dit onderzoek bij practica met derdejaarsstudenten Medische Diagnostiek. Zij doen kleine projecten binnen het grote onderzoek. Binnenkort haken er ook twee afstudeerders aan.

Puntmutatie
De effectiviteit van het middel om de groei van kankercellen te remmen (een TKI) wordt aangetast door een puntmutatie. Dat is een hele kleine verandering in het DNA, die maakt dat de behandeling niet meer afdoende is. Alsof de sleutel niet meer op het slot past. Tumorcellen met de puntmutatie kunnen ondanks behandeling weer groeien en zorgen voor ziekteprogressie bij de patiënt. De Hanzehogeschool wil weten hoe dat proces op moleculair niveau werkt. Welke mutaties treden er op en welke mutaties komen het meest voor en ook welke beschikbare behandelingen nog wel en niet werken. Zo werkt de Hanzehogeschool toe naar meer kennis over vervolgbehandeling voor patiënten die resistent zijn geworden voor hun medicijnen.

De Hanzehogeschool heeft al het fusiegen, het ROS1 met het stukje gen dat daaraan vastgeplakt zit, kunnen isoleren uit cellen. Hierin gaan ze puntmutaties aanbrengen en die dan weer terugbrengen in de model-cellijnen om te kijken welk effect de puntmutatie heeft op de activiteit van ROS1 en de tumorcellen. Op die manier kan een overzicht ontstaan welke remmer z’n effectiviteit verliest bij welke puntmutatie. En dan ook te bepalen welke wel goed werken.’

Het is een hele lastige techniek, maar als het lukt, kan heel gericht het juiste medicijn ingezet worden. Een gepersonaliseerde behandeling is het doel, afhankelijk van welk type mutatie je hebt. Hoe ziet dat gen eruit, welke therapie is geschikt, maar ook juist welke therapie is juist absoluut niet geschikt.

Christa benadrukt hoe belangrijk het is om het onderzoek samen met Merel te doen. ‘Studenten vinden het ontzettend interessant en waardevol dat Merel regelmatig iets komt vertellen. Het is heel anders om onderzoek te doen met een écht iemand dan met een fictieve patiënt. Het is voor ons daarom heel belangrijk om het onderzoek aan Merel gerelateerd te houden.’ Het onderzoek dat past binnen het strategische thema Kwetsbaarheid & Passende Zorg van Hanze Healthy Ageing.

Onderzoek UMCG

Als patiënten worden behandeld met gerichte therapie bij een oncogene vorm van longkanker zoals ROS1+ longkanker, zullen de tumoren resistent worden tegen de behandeling. Bij progressie vinden we vaak nieuwe mutaties aanwezig in de tumorcellen, die kunnen worden behandeld met nieuwe middelen. Veel vormen van progressie worden besproken in de moleculaire tumor board (TMB), waar we 3D-modellering gebruiken om optimale behandelingsopties te voorspellen.

Om beter inzicht te krijgen in de voorspelling van deze wiskundige tool, zullen we de uitkomsten van de 3D-modellering en culturen van patiënt afgeleide cellen vergelijken van de patiënten die worden besproken in de moleculaire tumor board (MTB), die met verschillende TKI zal worden behandeld.

Maar we kunnen vaak het mechanisme van resistentie tegen TKI-behandeling niet vinden. We zullen ook van patiënten afgeleide celculturen gebruiken om te zoeken naar nieuwe mechanismen met behulp van bijvoorbeeld DNA- en RNA-sequencing. Als we nieuwe mechanismen van resistentie vinden, zullen we ons richten op deze aberraties in longkankercellijnen.

In dit project wordt de tumorrespons op nieuwe TKI’s nagebootst in het geval dat een patiënt resistent wordt tegen de al bekende TKI’s. Maar ook om nieuwe resistentiemechanismen op te helderen. Het UMCG is bezig met de ontwikkeling van het kweeksysteem van primaire biopten en/of pleura vocht. In dit project werkt het Universitair Medisch Centrum Groningen samen met de Hanzehogeschool Groningen. We hebben een partnerschap met verschillende particuliere farmaceutische bedrijven die betrokken zijn bij de behandeling van longkanker. We verwachten dat dit project zal helpen om vooruitgang te boeken in het gebruik van gepersonaliseerde geneeskunde bij longkanker en dat de resultaten van dit onderzoek patiënten over de hele wereld kunnen helpen.

Het UMCG zal zich richten op de patiënt afgeleide cellijnen en de 3D-modellering die wordt gebruikt in het UMCG-Moleculair Tumor Board. De Hanzehogeschool zal zich richten op longkankercellijnen. Aan het einde van dit project verwachten we dat we onze kweek van patiëntcellen hebben geoptimaliseerd en dat we dit kunnen vergelijken met 3D-modelleringsresultaten. We verwachten ook dat nieuw gevonden mechanismen kunnen worden gebruikt in longkankercellijnonderzoek en dat we deze kennis kunnen gebruiken om na dit project meer behandelingsopties te vinden.