Wereldwijd meer hersentumoronderzoek mogelijk

Wetenschappers gebruiken verschillende modellen om de biologie van gezond weefsel en ziekten in het laboratorium te onderzoeken. Bijvoorbeeld cellijnen, proefdieren en sinds een aantal jaar ook 3D-mini-organen (organoïden). Organoïden hebben bepaalde kenmerken en zijn zo complex, dat wetenschappers de functies van een orgaan in het laboratorium nauwkeurig kunnen nabootsen. Ze worden dan ook onder andere gebruikt om te onderzoeken hoe een hersentumor ontstaat, de gevoeligheid voor medicijnen te testen en aanknopingspunten voor nieuwe medicijnen te vinden.

Onderzoekgroepsleiders dr. Benedetta Artegiani, prof. dr. Hans Clevers en dr. Delilah Hendriks deelden vorig jaar de revolutionaire ontwikkeling dat het mogelijk is 3D-mini-organen uit menselijk foetaal hersenweefsel in het laboratorium te kweken. Vandaag delen Artegiani, Hendriks en hun collega’s, in Nature Protocols de werkwijze om hersenorganoïden, genaamd FeBo’s, te kweken en vervolgens aan te passen naar een specifiek type hersentumor.

DNA-verandering

Er zijn heel veel verschillende soorten hersentumoren bij kinderen, veel meer dan bij volwassenen. Al deze soorten zijn zeldzaam en er is dan ook weinig tumorweefsel om voor onderzoek te gebruiken. In het vandaag gepubliceerde protocol delen de onderzoekers hoe met behulp van de CRISPR/Cas9 -technologie het DNA van de start-organoïde aangepast kan worden. Zo kan, als het DNA-profiel van het tumor-type bekend is, vanuit deze FeBO een organoïde van een bepaald type hersenkanker gekweekt worden.

Anna Pagliaro is promovendus in de Artegiani & Hendriks-groep en één van de drie eerste auteurs van de studie: ‘Het unieke aan dit ontwikkelde model is dat we de tumorcel in de gezonde omgeving kunnen onderzoeken. Deze realistische omgeving maakt het mogelijk om bijvoorbeeld versnelde celgroei en de verspreiding van tumorcellen in het gezonde weefsel en het daarbij behorende gedrag te onderzoeken.’

Met de aangepaste organoïden kan ook de gevoeligheid voor verschillende medicijnen worden getest. Francesco Andreatta, promovendus en co-eerste auteur: ‘Door de organoïden bloot te stellen aan verschillende medicijnen en de levensvatbaarheid van de cellen te onderzoeken, kunnen we bepalen welke medicijnen mogelijke aanknopingspunten voor een behandeling zijn.’ ‘Ook kunnen we kijken of bepaalde medicijnen het gedrag van de organoïden veranderen. Bijvoorbeeld snelheid van de groei of verandering in de ordening van de cellen,’ vult promovendus en co-eerste auteur Roxy Finger aan.

Aanvullend zullen de organoïden ook belangrijke informatie over het ontstaan van kanker in de hersenen opleveren. En op moleculair niveau kunnen ze inzicht bieden in de verandering van een gezonde cel naar een kankercel. Bovenal hopen Artegiani en Hendriks door de kweekprotocollen met de wetenschappelijke wereld te delen, andere onderzoekers te helpen hun onderzoek naar nieuwe behandelingen en het ontstaan van kanker in de hersenen te versnellen.

Deze publicatie is mede mogelijk gemaakt door Oncode Accelerator. Het Oncode Accelerator Project wordt gefinancierd door het Nationaal Groeifonds (NGF).