11 april

Promotie Arianna Fumagalli: Sturende factoren achter uitzaaiingen in dikkedarmkanker

Terug naar nieuws

Arianna Fumagalli van de Van Rheenen group, een onderzoeksgroep die voorheen onderdeel was van het Hubrecht Instituut en zich tegenwoordig bevindt op het Nederlands Kanker Instituut (NKI), heeft op 11 april met succes haar proefschrift verdedigd. Tijdens haar promotie heeft Fumagalli nieuwe methodes ontwikkeld voor het bestuderen van de vorming van uitzaaiingen in dikkedarmkanker. Dit onderzoek resulteerde in haar proefschrift: “Plasticiteit en onafhankelijkheid van kankercellen bevorderen uitzaaiingen van colorectale kanker”.

Dikkedarmkanker bestuderen
Dikkedarmkanker is een van de meest voorkomende soorten kanker wereldwijd, en de op een na grootste oorzaak van kanker-gerelateerde sterfgevallen in de westerse wereld. De meeste van deze sterfgevallen zijn het gevolg van uitzaaiingen in andere organen. Tot nu toe werd dikkedarmkanker vooral bestudeerd in gekweekte cellen, gekweekte mini-darmpjes en in muis-modellen van de ziekte. De vorming van uitzaaiingen bestuderen is erg moeilijk in deze modellen, omdat uitzaaiingen niet bestudeerd kunnen worden in gekweekte cellen of mini-darmpjes, en de muizen overlijden vaak voordat er uitzaaiingen gevormd worden. Daarnaast is het maken van muis-modellen erg arbeidsintensief en duurt het lang.

Een nieuwe methode
Tijdens haar PhD ontwikkelde Fumagalli een nieuw model waarmee ze het vormen van uitzaaiingen in dikkedarmkanker kon bestuderen. Hiervoor gebruikte ze eerder ontwikkelde mini-darmpjes die genetisch zijn aangepast, zodat ze veranderingen in het DNA bevatten die het meest voorkomen in dikkedarmkanker, zogenaamde kanker organoïden. Dit project was een samenwerking met Jarno Drost, toen een onderzoeker in de groep van Hans Clevers bij het Hubrecht Institute, die kanker organoïden had ontwikkeld. Toen Fumagalli de kanker organoïden in de dikke darm van muizen transplanteerde vormden ze tumoren in de dikkedarm die spontaan ook uitzaaiden naar de longen en de lever. Daarom is het een goed model om het proces van uitzaaien te bestuderen.

Metastasis in the liver | Uitzaaiing in de lever

Oorzaken van uitzaaiingen
Met gebruik van dit model bestudeerde Fumagalli welke cellen uit de primaire tumor de uitzaaiingen vormen. Hiervoor maakte ze kanker organoïden waarin de kankerstamcellen een fluorescente marker bevatten, ze lichten dus op onder de microscoop. Nadat ze deze kanker organoïden had getransplanteerd in de muis, kon ze de kankerstamcellen volgen onder de microscoop. Tot haar verbazing kwam ze erachter dat het niet de kankerstamcellen zijn die de uitzaaiingen vormen, maar andere cellen uit de primaire tumor. Daarnaast zag ze dat die normale kankercellen veranderden in kankerstamcellen nadat ze aangekomen waren op de plek waar ze een uitzaaiing gingen vormen. Deze resultaten laten zien dat kankercellen een zekere mate van plasticiteit nodig hebben, ze moeten hun identiteit kunnen veranderen, om uitzaaiingen te kunnen vormen.

Nieuwe therapieën testen
Het model dat Fumagalli en haar collega’s hebben ontwikkeld is een waardevol gereedschap voor het bestuderen van uitzaaiingen in dikkedarmkanker en zou in de toekomst wellicht gebruikt kunnen worden om nieuwe therapieën voor de latere stadia van dikkedarmkanker te testen.

Tijdens de eerste jaren van haar promotietraject werkte Arianna Fumagalli op het Hubrecht Institute. Toen de Van Rheenen groep verhuisde naar het Nederlands Kanker Instituut zette Fumagalli daar haar onderzoek voort met dezelfde gedrevenheid voor het leren over dikkedarmkanker. Ze heeft een passie voor wetenschap en zal haar onderzoekscarrière voortzetten in de groep van Jarno Drost bij het Prinses Máxima Centrum voor kinderoncologie, waar ze zich zal toewijden aan het bestuderen van agressieve nierkanker bij kinderen.

 

Jacco van Rheenen was voorheen groepsleider op het Hubrecht Instituut en tegenwoordig groepsleider bij het Nederlands Kanker Instituut (NKI) in Amsterdam. Van Rheenen is Professor Intravitale Microscopie bij de Universiteit Utrecht en Oncode Investigator.

De illustratie in de banner, en hieronder, laat een wolk-vormige darm zien met daarin de evolutie van een tumor van links naar rechts: van goedaardige tumor naar een tumor op het moment van uitzaaien. De cellen aan de rechterkant verplaatsen zich naar de lever (bovenkant van de illustratie) en ondergaan daar een verandering naar kankerstamcellen om vervolgens uitzaaiingen te vormen.