Nieuwe techniek voor het volgen van cellen werpt licht op de verspreiding van borstkanker
Een geavanceerde genetische techniek die de cellijn kan volgen, heeft veel onthuld over hoe borstkanker zich verspreidt. Het zou ook kunnen helpen verklaren waarom sommige borstkankers terugvallen na aanvankelijk succesvolle chemotherapie.
De naam van de techniek is cellulaire barcodering, en het stelt wetenschappers in staat om de diversiteit van celpopulaties, zoals in tumoren, te beoordelen.
Ze kunnen het ook gebruiken om cellen te taggen en hun identieke nakomelingen of klonen te volgen.
Onderzoekers van het Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research in Australië gebruikten de techniek om een gedetailleerd onderzoek uit te voeren naar de verspreiding van borstkanker op celniveau met behulp van menselijk tumorweefsel dat in muizen was getransplanteerd.
Een studienota die nu in het tijdschrift verschijnt Nature Communications geeft een gedetailleerd overzicht van het onderzoek en de resultaten ervan.
Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) is borstkanker de "meest voorkomende vorm van kanker bij vrouwen". In 2011 waren er wereldwijd meer dan 508.000 doden gevallen.
Tumoren bevatten duizenden celvarianten
De belangrijkste doodsoorzaak bij borstkanker is het vermogen zich te verspreiden of te metastaseren vanuit de primaire of ‘hoofdtumor’ om tumoren te vormen in andere organen van het lichaam.
Degenen die werkzaam zijn op het gebied van kankeronderzoek beschrijven metastase als de "laatste grens". Een bijzondere uitdaging waarmee ze worden geconfronteerd, is het ontrafelen van wat er met tumorcellen gebeurt als ze groeien en zich vermenigvuldigen.
Borstkankertumoren omvatten een diverse mix van duizenden celvarianten met uiteenlopende kenmerken en ontwikkelingspaden. Sommige hiervan hebben invloed op het vermogen van kanker om zich te verspreiden, terwijl andere geen effect hebben.
"Deze complexiteit", zeggen de auteurs, "is rechtstreeks van invloed op ons begrip van tumorevolutie, metastase, geneesmiddelresistentie en het bemonsteren van laesies bij patiënten om de meest bruikbare therapeutische doelen te identificeren."
Met behulp van cellulaire barcodering toonde het team aan dat van de duizenden die in een tumor aanwezig zijn, slechts een handvol klonen verantwoordelijk was voor metastase.
"De barcoderingstechniek", merkt de eerste studie-auteur Dr. Delphine Merino op, een van de leiders van het onderzoek, "stelde ons in staat de klonen te identificeren die in de bloedbaan konden komen en hun weg naar andere organen konden vinden waar ze 'nieuwe tumorgroei.'
Cellulaire barcodering getraceerd cellijn
Met cellulaire streepjescodes kunnen wetenschappers de afstamming van cellen traceren door er unieke genetische markers of tags op te plaatsen.
Een belangrijk voordeel van de techniek is de mogelijkheid om grote aantallen verschillende cellen en hun nakomelingen parallel te volgen.
Studie co-auteur Dr. Shalin H. Naik, die co-leider was van het recente onderzoek, hielp bij de ontwikkeling van de cellulaire barcoderingsmethode die ze in het onderzoek gebruikten.
Hij legt uit dat de nieuwe versie hen in staat stelde om het handjevol celvarianten die uitzaaiingen veroorzaken, thuis te brengen.
Nadat hij heeft vastgesteld welke van de duizenden klonen betrokken waren bij de verspreiding van borstkanker, kunnen hij en zijn collega's zich nu concentreren op het vinden van manieren om ze te blokkeren.
Dr. Naik merkt bijvoorbeeld op dat ze "nieuwsgierig zijn om te begrijpen wat er uniek is aan deze specifieke klonen die hen in staat stellen om de kanker met succes te verspreiden, te zaaien en te laten groeien."
Onderzoek naar effecten van chemotherapie
Prof. Jane E. Visvader, een andere onderzoeksleider, legt uit dat de wetenschappers ook de nieuwe cellulaire barcoderingstechniek gebruikten om de effecten van chemotherapie op de klonen te onderzoeken.
Ze gebruikten gedoneerd menselijk weefsel om muismodellen van borstkankertumoren te ontwikkelen en behandelden ze met cisplatine, een medicijn voor chemotherapie dat artsen gebruiken om een breed scala aan kankers te behandelen.
"Hoewel de behandeling in staat was om tumoren en de grootte van individuele klonen te verkleinen", zegt Prof. Visvader, "heeft het ze niet volledig gedood."
"Alle klonen, inclusief de vervelende zaaimachines, groeiden uiteindelijk weer, wat verantwoordelijk is voor terugval van kanker", voegt ze eraan toe, erop wijzend dat ze dit konden waarnemen omdat ze dankzij cellulaire barcodering duizenden individuele klonen konden labelen en volgen en hun activiteit in de loop van de tijd konden observeren. .
Ze gelooft dat de bevindingen toekomstige onderzoekers zullen helpen bij het ontwikkelen van zeer gerichte behandelingen voor borstkanker.
"Uit onze studie bleek dat slechts een beperkt aantal klonen daadwerkelijk verantwoordelijk waren voor de metastase."
Dr. Delphine Merino
