17 juni

Behandelingen testen op mini-tumoren hoofd-halskanker

Terug naar nieuws

Hoofd-halskanker is agressief en keert ondanks een zware behandeling vaak terug. Het Hubrecht Institute en het UMC Utrecht zijn er nu voor het eerst in geslaagd om mini-tumoren (organoïden) van hoofd-halskanker voor langere tijd te kweken in het lab. Else Driehuis, onderzoeker aan het Hubrecht Institute: “Deze mini-tumoren kunnen we gebruiken om de ziekte beter te begrijpen en bestaande en nieuwe therapieën eerst te testen in het lab, zonder de patiënt te belasten.” De resultaten van deze studie zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Cancer Discovery.

Hoofd-halskanker is een van tien meest voorkomende kankersoorten. Jaarlijks wordt de ziekte in Nederland bij meer dan 3.000 patiënten vastgesteld. Ondanks behandelingen met operaties, bestralingen en chemotherapie keert deze agressieve vorm van kanker bij 40-60 procent van de patiënten binnen twee jaar terug. Dit geeft dan vaak problemen met slikken en spreken en kan grote gevolgen hebben voor het uiterlijk van de patiënt. “De behandeling van hoofd-halskanker is zwaar”, vertelt internist-oncoloog Lot Devriese (UMC Utrecht). Vaak zijn meerdere therapieën tegelijk nodig om de ziekte aan te pakken en daarbij kunnen ernstige bijwerkingen optreden. Er is dus een grote behoefte om de behandeling effectiever te maken en de bijwerkingen te verminderen.”

Organoïden gegroeid vanuit tumorweefsel en gezond weefsel van een patiënt met hoofdhals kanker. Linker deel: de organoïden zijn aangekleurd met H&E: hematoxyline (paars) en eosine (roze), een kleuring standaard gebruikt in het ziekenhuis om verschillende celtypes van elkaar te onderscheiden. Rechter deel: de organoïden zijn aangekleurd voor het eiwit TP53 (bruin), dit wijst erop dat dit tumorcellen zijn.

Operatie
Onderzoekers uit de groep van Hans Clevers (Hubrecht Institute) en artsen en onderzoekers van het UMC Utrecht hebben nu organoïden gekweekt uit zogenaamde plaveiselcelcarcinomen uit het hoofd-halsgebied (HHPCC). Bron voor het kweken van deze organoïden is patiëntenmateriaal, zoals een tumor die tijdens een operatie wordt verwijderd. Tumorcellen van dertig patiënten met hoofd-halskanker zijn nu als organoïden langer dan een jaar in kweek gehouden. “Dit is de eerste keer wereldwijd dat het onderzoekers gelukt is om op deze schaal mini-tumoren van hoofd-halskanker te kweken”, vertelt patholoog Stefan Willems (UMC Utrecht). “Deze techniek geeft wetenschappers de mogelijkheid tumorcellen van een patiënt in het lab te vermeerderen en te onderzoeken. Hiermee kunnen we hoofd-halskanker beter begrijpen.”

Bestraling
Na het opkweken zijn de mini-tumoren in het laboratorium blootgesteld aan chemotherapieën die op dit moment worden ingezet bij patiënten met hoofd-halskanker. Omdat bestraling ook vaak onderdeel is van de behandeling, zijn de organoïden ook hieraan blootgesteld. Van zeven patiënten was bekend hoe zij op bestraling hadden gereageerd en in het lab bleek dat organoïden gekweekt uit tumoren van deze patiënten hetzelfde reageerden. “We starten nu een studie met een grotere patiëntengroep om te kijken of de mini-tumoren in het lab inderdaad de reactie van de tumor in de patiënt op de therapie kunnen voorspellen”, zegt Else Driehuis (Hubrecht Institute). “Nu worden veel patiënten nog blootgesteld aan zware chemotherapie, terwijl ze daar achteraf gezien misschien geen baat bij hadden. Op organoïden gekweekt uit tumorcellen van de patiënt kun je veel verschillende medicijnen tegelijk testen. Mogelijk biedt dit uitkomst om per patiënt de beste behandelkeuze te maken.”

Organoïden gegroeid vanuit tumorweefsel en gezond weefsel van een patiënt met hoofdhals kanker. Hier zijn zowel het originele weefsel als de organoïden aangekleurd met hematoxyline (paars) en eosine (roze), een standaard kleuring gebruikt in de diagnostiek. Tumor-organoïden zien er anders uit dan organoïden gegroeid uit gezond weefsel en behouden bovendien eigenschappen van het originele tumorweefsel.

Voorspellen
De onderzoekers keken ook naar de gevoeligheid van de mini-tumoren voor verschillende zogenaamde ‘targeted therapies’: een nieuw type medicijnen. Deze medicijnen geven vanwege hun zeer gerichte werking veel minder bijwerkingen, maar zijn slechts effectief bij een kleine groep patiënten met bepaalde mutaties in het DNA van de tumorcellen. “Het is lastig om voor sommige van deze medicijnen precies vast te stellen bij welke patiënten ze zullen werken. Tot nu toe heeft dit het succes van deze veelbelovende medicijnen helaas beperkt”, zegt Driehuis. “Bij ons onderzoek zagen we dat elk medicijn bij de organoïden van ten minste één patiënt effect had. In de toekomst moet blijken of de mini-tumoren ook voor deze medicijnen kunnen voorspellen hoe een patiënt met hoofd-halskanker erop zal reageren.”

Deze mini-tumoren kunnen we gebruiken om de ziekte beter te begrijpen en bestaande en nieuwe therapieën eerst te testen in het lab, zonder de patiënt te belasten.

Publication
Oral mucosal organoids as a potential platfom for personalized cancer therapy.
Else Driehuis, Sigrid Kolders, Sacha Spelier, Kadi Lõhmussaar, Stefan M. Willems, Lot A. Devriese, Remco de Bree, Emma J. de Ruiter, Jeroen Korving, Harry Begthel, Johan H. van Es, Veerle Geurts, Gui-Wei He, Richard H. van, Jaarsveld, Rurika Oka, Mauro J. Muraro, Judith Vivié, Maurice M.J.M. Zandvliet, Antoni P.A. Hendrickx, Nino Iakobachvili, Priya Sridevi, Onno Kranenburg, Ruben van Boxtel, Geert Kops, David A. Tuveson, Peter J. Peters, Alexander van Oudenaarden and Hans Clevers. Cancer Discovery 2019.

 

Hans Clevers is groepsleider bij het Hubrecht Instituut, professor Molecular Genetics bij het UMC Utrecht en de Universiteit Utrecht, wetenschappelijk directeur van het Prinses Máxima Centrum voor kinderoncologie en Oncode Investigator.