Onderzoeker en bio-informaticus Jeroen de Ridder (UMC Utrecht) kijkt naar slimmere, eenvoudiger methoden om bij patiënten met hoofd-halskanker restjes tumor-DNA in het bloed op te sporen. Zo’n methodiek kan informatie bieden over het behandelsucces of het terugkeren van tumoren. Een device dat hiervoor nu al wordt gebruikt, moet op termijn aan het bed van de patiënt ingezet kunnen worden.
Snel de aanwezigheid van kanker vast te stellen op basis van bloedonderzoek biedt volgens De Ridder een aantal voordelen. Zo is voor de patiënt bloed prikken minder belastend dan een scan of een biopt. De Ridder en collega’s willen hiervoor een combinatie van DNA-onderzoek en bio-informatica inzetten. Daarbij wordt gezocht naar restjes celvrij tumor-DNA in het bloed die belangrijke informatie geven over de aanwezigheid van tumorcellen. “Het is zoeken naar een speld in een hooiberg, maar je kunt ze vinden”, stelt de onderzoeker.
Sneller, beter monitoren kanker
De bloedtest die ontwikkeld wordt, moet bij mensen met hoofd-halskanker eerder, beter en gemakkelijker monitoren of de behandeling aanslaat en of de tumor terugkeert. “Als je in bloed celvrij tumor-DNA vindt, kun je er vrijwel zeker van zijn dat er tumorcellen aanwezig zijn”, vervolgt De Ridder. “De halfwaardetijd van celvrij DNA is slechts enkele tientallen minuten tot maximaal een paar uur. Dat betekent dat als je in het bloed DNA-afval van een tumorcel vindt, die tumorcel nog geen halve dag ervoor nog in leven was."
Ook de hoeveelheid celvrij tumor-DNA in het bloed is van betekenis: na een bestraling, gericht op het doden van tumorcellen, zal er meer tumor-DNA-afval in het bloed te zien zijn. Heeft de behandeling effect, dan zal de hoeveelheid tumor-DNA in het bloed na het opruimen van dat afval weer dalen. Is er daarna een stijging van het celvrij tumor-DNA te zien, dan is dat reden tot bezorgdheid. De behandeling is dan mogelijk niet (helemaal) geslaagd of er is sprake van nieuwe tumorcellen.
Opsporen celvrij tumor-DNA
Voor het opsporen en analyseren van celvrij tumor-DNA gebruikt de onderzoeker een Nanopore: een handzaam high tech device dat DNA kan uitlezen. Uiteindelijk wil de onderzoeker het device aan het bed van de patiënt gebruiken. “Daarvoor heb je een heel gevoelige test nodig die ook snel en betaalbaar moet zijn. Je wilt bijvoorbeeld geen lange wachttijden.”
Het wetenschappelijk onderzoek met de Nanopore is gericht op mutaties in het DNA die coderen voor hoofd-halstumoren. De Ridder koos voor hoofd-hals kanker omdat die ziekte vaak terugkeert, wat tot nu toe veelal laat wordt herkend. Ook is het bij hoofd-hals kanker na bestraling, chemokuur of operatie op een MRI-scan zelfs voor goed getrainde pathologen erg lastig om tumorweefsel en bijvoorbeeld littekenweefsel te onderscheiden. DNA-onderzoek waarmee celvrij tumor-DNA is aan te tonen kan uitkomst bieden.
Voor het ontwikkelen van de benodigde nauwkeurige test werkt De Ridder met een internationaal team specialisten op het gebied van de bio-informatica. De uitdaging ligt daarbij in het analyseren van grote hoeveelheid data. Zo passen de data die de Nanopore produceert na het uitlezen van enkele bloedmonsters – gemiddeld 4 TB - al niet meer op een gemiddelde harde schijf. Voor de berekeningen en de data-analyses, gebruikt de onderzoeker het Utrechtse rekencluster, dat bestaat uit duizenden computers waaronder computers met snelle videokaarten.
Geld voor verdere ontwikkeling
Het in 2018 opgerichte Oncode Institute heeft de onderzoeksgroep van De Ridder ruim één miljoen euro toegekend om de technologie verder te ontwikkelen. Een van de doelen van Oncode is om de vaak lastige stap van wetenschappelijk onderzoek naar de praktijk te vereenvoudigen. Zo zijn contracten en afspraken nodig en moet vervolgonderzoek bij patiënten aan strengere veiligheidseisen voldoen dan in het lab.
