Kanker ontstaat door fouten in het DNA, de erfelijke informatie in je cellen. Door alle genen in een tumor te bestuderen kunnen onderzoekers beter begrijpen hoe de tumor is ontstaan, en waar de genetische zwakke plekken zitten die je met doelgerichte medicijnen kunt raken.
Onderzoekers in het Prinses Máxima Centrum analyseerden het DNA van meer dan 2,500 tumoren van kinderen met kanker. Met behulp van statistische analyses met de computer bekeken ze 23 verschillende soorten kinderkanker. De resultaten werden deze week gepubliceerd in het vakblad Communications Biology. Het onderzoek is gefinancierd door KWF en de Maarten van der Weijden Foundation.
Gen-koppels
De onderzoekers waren niet alleen op zoek naar losse afwijkingen in het DNA van de tumoren maar juist naar combinaties van DNA-veranderingen die vaak of juist nooit samen voorkomen. Het team ontdekte 15 gen-koppels die vaak samen voorkomen.
In sommige gevallen zijn de koppels niet meer dan een kenmerk van een specifieke vorm van kinderkanker. Maar soms wijzen combinaties op een interactie tussen de genen. ‘DNA-afwijkingen die we vaak samen zien, kunnen belangrijk zijn voor de tumor,’ legt dr. Patrick Kemmeren, die het onderzoek leidde, uit. ‘Zulke gen-koppels helpen bijvoorbeeld bij het ontstaan of de groei van een tumor.’
Synthetisch lethaal
Het team ontdekte ook 27 combinaties van genen die juist bijna nooit in dezelfde tumor voorkomen. Van zulke koppels leren de wetenschappers weer iets anders. Kemmeren: ‘De twee genetische afwijkingen kunnen samen ‘synthetisch lethaal’ zijn. Dat betekent dat de tumor wel kan overleven als hij één van de twee DNA-afwijkingen heeft, maar niet als beide genen afwijken.’ De onderzoekers denken dat dit het geval is bij drie interacties die ze in de nieuwe studie ontdekten.
Nieuwe behandelingen
Zulke synthetisch lethale koppels bieden perspectief voor nieuwe behandelingen. Als een medicijn het tweede gen uit de combinatie blokkeert, gaat de kankercel dood. Zo’n medicijn werkt dan specifiek op de tumorcellen, en laat gezonde cellen met rust.
Daarvoor is het nog te vroeg, zegt Kemmeren, maar deze studie is een belangrijke eerste stap. ‘We hebben niet alleen genetische interacties bij kinderkanker in kaart gebracht, maar beginnen de combinaties ook al te bestuderen om de werking en het belang van de interacties voor de tumorcellen te begrijpen.’
Wilms’ tumor
Eén koppel DNA-afwijkingen zijn de onderzoekers al nader aan het bestuderen in samenwerking met de Drost groep. Afwijkingen in de twee genen, Drosha en P53, komen voor bij Wilms’ tumor, een vorm van nierkanker bij kinderen, maar bijna nooit in combinatie. Kemmeren: ‘In 3D mini-niertumoren in het lab onderzoeken we nu of de groei van de tumorcellen afremt als we het Drosha-gen blokkeren en proberen we beter te begrijpen hoe de interactie tussen het Drosha en P53 gen in elkaar zit.’
Big Data
‘Onze onderzoeksgroep in het Máxima is één van de weinigen ter wereld die serieus naar genetische interacties kijken bij kinderkanker,’ vertelt Kemmeren. ‘Om genetische interacties goed in kaart te brengen is enorm veel data nodig.’
Voor deze studie maakten de onderzoekers gebruik van de DNA-gegevens van tumoren van kinderen die behandeld werden in het Deutsches Krebsforschungszentrum in Heidelberg, Duitsland, en het St Jude’s Children’s Hospital in de Verenigde Staten. Het team werkt ook aan een systeem om het gehele DNA te analyseren van kinderen van wie tumorweefsel is opgeslagen in de Biobank van het Prinses Máxima Centrum.