Moleculaire en genetische ontdekkingen: op weg naar betere behandelingen tegen kanker

Op het eerste zicht zijn bepaalde kankers zeer gelijkaardig. Daarom worden ze vaak geklasseerd in eenzelfde categorie en op eenzelfde manier behandeld. Toch kunnen sommige kankers onderliggend sterk verschillen, waardoor ze ook sterk kunnen verschillen in hun gedrag en helemaal anders kunnen reageren op behandelingen. Onderzoekers van de KULeuven en het UZLeuven wensen nu de onderliggende genetische wijzigingen van kankers in kaart te brengen. Dit zal hen toelaten de verschillende genetische kankertypes te bepalen, hun gedrag en respons op therapieën te bepalen. Dankzij een nieuwe generatie van hogedoorvoersequencers zullen zij deze plannen kunnen uitvoeren.

De context

Door een opeenstapeling van letsels in genen transformeert een normale cel tot een kankercel. De voorbije 25 jaar zijn al heel wat van dat soort genetische veranderingen geïdentificeerd, maar een groot aantal blijft nog steeds ongeïdentificeerd en onvoldoende begrepen. Het door de KULeuven ingediende project “Kenmerken van de genetische wijzigingen van kanker dankzij een snelle en hogeresolutiesequencing van het genoom” beantwoordt aan die essentiële behoefte. Om daarin te slagen, hebben de onderzoeksteams een nieuwe hogedoorvoersequencer nodig.

De inzet

De onderzoekers willen een catalogus samenstellen van genetische wijzigingen die zich voordoen bij de verschillende types kanker. Deze catalogus zal voor 2 belangrijke zaken gebruikt worden. Enerzijds zal hij een beter inzicht geven in het ontstaan van kankers. De identificatie van alle genetische afwijkingen in een kankertype zal immers leiden tot een beter inzicht in de specifieke rol van deze wijzigingen bij de ontwikkeling van de ziekte. Anderzijds zullen de onderzoeken tot een betere classificatie van kankers leiden. Jarenlang waren kankers uitsluitend geklasseerd volgens hun cellulair aspect (histologie) en de graad van uitzaaiing van de ziekte (stadium). Nu weten we echter dat deze classificatie te eenvoudig is. Bepaalde kankers lijken ogenschijnlijk op elkaar (dezelfde histologie), maar toch verschilt hun graad van agressiviteit. Bovendien reageren ze anders op behandelingen.

Met dit project rond de typering van het gehele of gedeeltelijke genoom van verschillende soorten kankers willen wetenschappers beter begrijpen welke genetische veranderingen bijdragen tot het ontstaan van een bepaald kankertype. Zo willen ze de kankers beter van elkaar kunnen onderscheiden en dus beter kunnen behandelen.

Verwachte voordelen voor de patiënt

De typering van de verscheidenheid aan genetische wijzigingen bij kanker moet toelaten om de diagnose te verfijnen door middel van een verbeterde klinische classificatie van kankers. Er zouden ook nieuwe therapeutische doelen moeten worden ontdekt. Men verwacht ook de identificatie van nieuwe biomerkers, met betere mogelijkheden om de reactie op behandelingen te voorspellen en doelgerichtere behandelingen te ontwikkelen, in functie van de genetische handtekening van de ziekte.

Verbeteringen van de classificatie van kankers, van de precisering van de diagnose en van de keuze van de behandelingen worden verwacht in het kader van darmkanker, prostaatkanker, baarmoederkanker, hoofd- en halskanker, longkanker, alvleesklierkanker en erfelijke kankers (borstkanker en eierstokkanker), maar ook bij verschillende zeldzame kankers (rhabdomyosarcoom, epitheloïd sarcoom, angiosarcoom, liposarcoom, enzovoort), leukemie en lymfomen.

De werkingsmiddelen

Tot op heden werd de noodzaak om te komen tot een betere kennis van genetische wijzigingen gehinderd door technische beperkingen. Dankzij het door de Stichting tegen Kanker toegekende bedrag van € 998 000 kan de aanschaf van een hogeresolutiesequencer dat probleem gedeeltelijk oplossen. Dat krachtige toestel is immers in staat om snel en goedkoop sequentieanalyses uit te voeren op een groot aantal stalen van een welbepaald type kanker. Het laat toe om het genoom van verschillende soorten kanker geheel of gedeeltelijk te identificeren en typeren.

De kwaliteiten van de sequencer

De nieuwe generatie van sequencers zorgt voor een echte revolutie in genetisch en moleculair onderzoek van ziektes zoals kanker. De door de KULeuven gekozen sequencer zal een hogedoorvoersequencer met korte leeslengte zijn. Daarmee kan het hele genoom (of delen ervan) worden geanalyseerd en kan de weg geopend worden voor onderzoek naar nieuwe mutaties, nieuwe chromosomale herschikkingen, veranderingen in expressieprofielen enzovoort.

In vergelijking met de microarraytechniek (DNA chips) biedt deze technologie het voordeel dat ze gevoeliger, sneller, goedkoper is en meer genetische informatie bepaalt. Bovendien biedt ze ruimte voor nieuwe toepassingen (typering van nieuwe diagnose- of behandelingsmerkers enzovoort).

Dit nieuwe type sequencer laat ook toe om gegevens te analyseren vanuit celculturen of biopsie (afgenomen stukje weefsel), maar ook om stalen bewaard in biobanken te analyseren.

Openheid voor samenwerkingen

Maar liefst 17 laboratoria op de campus van de KULeuven en UZLeuven willen dit platform gebruiken om hun onderzoeksprojecten verder te ontwikkelen. De sequencer zal geïntegreerd worden in de Genomics Core van het ziekenhuis. Een goede IT-infrastructuur nodig om de enorme hoeveelheden sequentiedata te bewaren zal uitgebouwd worden en de verschillende onderzoeksgroepen zullen steun krijgen bij de ingewikkelde computationele analyses van deze data. De sequencer zal ook toegankelijk zijn voor teams van andere Belgische en buitenlandse universiteiten die samenwerken met de KULeuven. Er is ook toegang voorzien voor teams die niet rechtstreeks samenwerken met de universiteit, mits deelname in de werkingskosten.

Coördinaten van de projectverantwoordelijke

Professor Diether Lambrechts
Translational Genetics Group
Vesalius Research Center
Katholieke Universiteit Leuven
Herestraat 49
3000 Leuven

Tel.: 016 34 61 31
E-mail : Dit e-mailadres is beschermd door spambots, u heeft Javascript nodig om dit onderdeel te kunnen bekijken