Veranderingen in zowel het DNA als het RNA – een vertaling van de DNA-code – kunnen belangrijke aanwijzingen geven over de precieze kankersoort, de agressiviteit van de tumor, en het mogelijke effect van doelgerichte medicijnen. Sinds de opening van het Prinses Máxima Centrum in 2018 wordt bij alle kinderen met kanker in Nederland ál het beschikbare RNA in een stukje tumorweefsel bestudeerd met behulp van zogenoemde RNA-sequencing en het DNA met behulp van whole exome sequencing (WES). Deze samenwerking richt zich op analyse van het volledige DNA: whole genome sequencing (WGS).
Toekomstige overstap
Dr. Bastiaan Tops, hoofd van het Laboratorium voor Kinderoncologie in het Máxima: ‘Met deze samenwerking zetten we een belangrijke stap voor zowel onze diagnostiek als voor onderzoek. De methoden die we nu gebruiken geven ons informatie die nodig is om de kinderoncoloog ieder kind een passende behandeling voor te schrijven. Wat het echter niet geeft is een beeld van het complete tumor-DNA. Met de huidige techniek brengen we de DNA-veranderingen van alle genen in kaart, maar dat is maar 2% van het totale DNA, terwijl het complete overzicht juist voor onderzoekers heel erg interessant is.’
Een bijkomend voordeel is dat verschillende testen in één test worden gecombineerd die wordt uitgevoerd in het Máxima. ‘Daarom hebben we als doel om op termijn de analyse van het gehele DNA vast onderdeel van onze moleculaire diagnostiek te maken.’
Onderzoek naar overeenkomsten en verschillen
Prof. dr. ir. Edwin Cuppen, wetenschappelijk directeur van Hartwig Medical Foundation, vult aan: ‘Het in kaart brengen van het complete tumor-DNA is de laatste jaren steeds toegankelijker geworden door technologische ontwikkelingen en daling van kosten. Hartwig voert deze analyses al sinds 2015 uit en steeds meer ziekenhuizen in Nederland maken er inmiddels gebruik van voor diagnostiek bij bepaalde vormen van kanker bij volwassenen.’
De toename van het gebruik van whole genome sequencing biedt ook andere voordelen. Cuppen: ‘Deze techniek levert naast klinisch relevante informatie ook een enorme hoeveelheid data voor onderzoek op. Onderzoek naar de overeenkomsten en verschillen van kanker bij kinderen, jongeren en volwassenen wordt vergemakkelijkt. Dit kan belangrijke consequenties hebben voor de manier waarop we deze groepen met specifieke soorten kanker behandelen.’
Samenwerking versnelt nieuwe ontwikkelingen
De samenwerking tussen het Máxima en Hartwig richt zich voornamelijk op uniforme werkwijzen en omgang met data. Cuppen: ‘Als we in Nederland allemaal dezelfde laboratoriumprocedures en data-analyse uitvoeren, wordt het mogelijk om verschillende databases met elkaar te vergelijken en bepaalde analyses beter te maken. Zo zouden computeralgoritmes sneller kunnen ‘leren’ dankzij een grotere hoeveelheid data.’
Het Máxima richt zich onder meer op de omgang met grote hoeveelheden data via cloud technologie. Dr. Patrick Kemmeren, onderzoekgroepsleider in het Máxima: ‘Cloud technologie maakt data toegankelijk voor onderzoekers wereldwijd, zonder dat hierbij de privacy van individuele patiënten in het geding komt. Dit zou onderzoek naar de genetische aspecten rond zeldzame ziekte kinderkanker sterk versnellen.’ Cuppen: 'Hartwig heeft hier veel ervaring mee en beheert momenteel een van de grootste publiek toegankelijke databases met informatie van vele duizenden patiënten, waar onderzoekers wereldwijd gebruik van maken.'
Als whole genome sequencing structureel wordt ingezet groeit het datavolume tot meerdere petabytes. Kemmeren: ‘Ter vergelijking om één petabyte op te slaan, heb je 1.000 ‘normale’ laptops nodig en veel computerkracht om de data te analyseren. Ook daarom is cloud computing technologie een belangrijke factor, het heeft een zo goed als onbeperkte opslagcapaciteit en vangt de piekbelastingen op.’
Door het voortouw te nemen, hopen het Máxima en Hartwig dat meer internationale centra volgen en zo onderzoek naar kinderkanker met behulp van DNA-analyses te versnellen.