Biomarkers in het bloed (circulerende tumorcellen, tumor-DNA en tumor-microRNA’s) bevatten waardevolle informatie over de aard en evolutie van tumoren en hun respons op ingezette behandelingen. De bepaling ervan in liquid biopsies is echter nog verre van volmaakt. Er bestaan verschillende methoden voor, maar nog geen daarvan is goed gevalideerd. Het Europese consortium CANCER-ID is onlangs opgericht om de validering ter hand te nemen en standaardprotocollen voor de bepalingen vast te stellen.
Eén van de 33 deelnemers uit dertien landen is de Groningse hoogleraar Longoncologie prof. dr. Harry Groen. Groen werkt al jaren samen met prof. dr. Leon Terstappen, hoogleraar Medical Cell Biophysics aan de Universiteit Twente (UT) en één van de leiders van het consortium. Terstappen ontwikkelde als een van de eersten een door de FDA goedgekeurd systeem om circulerende tumorcellen (CTC’s) uit het bloed te halen.
Groen vertelt dat zijn groep al de nodige ervaring heeft opgedaan met het bestuderen van CTC’s. “Mijn collega dr. Jeroen Hiltermann heeft bijvoorbeeld samen met mensen van de UT gekeken naar deze cellen in het bloed van patiënten met kleincellig longcarcinoom. Dan zie je dat mensen bij wie de ziekte uitgezaaid is, zeer veel tumorcellen in het bloed hebben. Ga je ze behandelen en slaat de behandeling aan, dan zakt dat aantal enorm.” Zo kan het effect van de behandeling worden gevolgd, simpelweg door bloed af te nemen.
Liquid
De aanduiding liquid biopsie geeft al aan dat het bepalen van CTC’s en circulerend tumor-DNA (ctDNA) in het bloed een alternatief kan zijn voor de biopten die vandaag de dag worden genomen. Daar kleven immers duidelijke nadelen aan. De monsters zijn niet per se representatief voor de hele tumor. Daarnaast is biopteren vaak belastend voor de patiënt en soms domweg onmogelijk. Het idee dat dezelfde informatie uit een paar buisjes bloed gehaald zou kunnen worden, is dan ook zeer aantrekkelijk.
Zo eenvoudig is dat echter niet, weet ook Groen. “De beperking van de methode is dat het aantal circulerende cellen klein is. Als je één tumorcel vindt in een buisje van 7,5 ml, weet je nog niet hoe het in de andere vijf liter zit. Eigenlijk wil je een methode hebben om veel meer tumorcellen eruit te halen, want dan kun je met grotere zekerheid zeggen wat er aan de hand is. Je kunt dan in die tumorcellen kijken naar het DNA, RNA en allerlei profielen maken.”
Filteren en zeven
De Twentse methode om de passerende CTC’s uit het bloed te halen, berust op het feit dat deze cellen, anders dan de witte bloedcellen, een epitheliale oorsprong hebben. Daardoor bevatten ze in de regel het epitheliale celadhesiemolecuul EpCAM. Door aan EpCAM een fluorescerend antilichaam te koppelen, vallen de weinige EpCAM-positieve cellen in een monster onmiddellijk op in de grote massa witte bloedcellen. Die overigens ook worden gelabeld met een antilichaam dat bij fluorescentie met een andere kleur oplicht. Daarnaast zijn er EpCAM-negatieve tumorcellen. Die komen bovendien, ontdekte Groen, voor bij longkankerpatiënten. “Dat neemt niet weg dat we voldoende informatie over de tumor uit de EpCAM-positieve cellen kunnen halen.”
Het consortium beperkt zich echter niet tot deze ene techniek, voegt Groen hieraan toe: “We willen daarnaast onderzoeken of er nog andere, betere methoden zijn om de CTC’s uit het bloed te halen. Je kunt het bloed filteren of zeven. Zo wordt in Twente gewerkt met een filter dat gecoat is met antilichamen. Daarvan wordt onderzocht of dat efficiënt genoeg is. Wil je gaan zeven, dan moet je bij het ontwerpen van de zeefgaatjes rekening houden met de grootte en stugheid van kankercellen vergeleken met die eigenschappen van bijvoorbeeld witte bloedcellen. Tegelijkertijd moet je zien te voorkomen dat het zeefje verstopt raakt. Voorlopig staan deze technieken nog ver van de klinische praktijk.”
De onderzochte technieken zijn er in de eerste plaats op gericht om voldoende cellen te oogsten, zodat een beeld verkregen wordt van de eigenschappen van de tumor. Een paar buisjes bloed geven hiervoor waarschijnlijk te weinig informatie. “Je weet immers niet zeker in hoeverre de CTC’s die daarin zitten representatief zijn voor de tumor.” Daarom wordt gewerkt aan technieken om met behulp van een aferesetechniek die enigszins op dialyse lijkt, in korte tijd liters bloed van kankercellen te zuiveren. “Zo kun je in een uur tijd ongeveer drie liter bloed zuiveren met een minimale belasting voor de patiënt. We passen die techniek nu voor het eerst toe bij solide tumoren, in dit geval longkanker. Het is goed mogelijk dat het weghalen van CTC’s er toe leidt dat er minder metastasen ontstaan en de patiënt langer leeft. Dat moet echter nog blijken. Omdat deze methode niet erg belastend is voor de patiënt, kun je hem vaker toepassen en het effect van een behandeling er bovendien mee monitoren”, aldus Groen.
DNA en RNA
Ook circulerend DNA heeft de aandacht van de Groningse longartsen en moleculair biologen. Samen met onderzoekers in Berlijn zoeken ze uit welke informatie daaruit te halen is. “Als je gezond bent, heb je maar heel weinig DNA in het bloed”, legt Groen uit. Bij kankerpatiënten is het tumor DNA daar nog maar een fractie van. Er zijn dus heel gevoelige technieken nodig om eerst het DNA eruit te halen en daar vervolgens het tumor DNA uit vissen. “Als je weet naar welke mutatie je wilt kijken, kun je die met een goede probe toch vinden. Ook daar bestaan slimme technieken voor. Bij de Raindance PCR bijvoorbeeld wordt een monster verneveld tot heel fijne picodroplets, zodat je de kans hebt dat er één druppeltje gevormd wordt waarin alleen tumor DNA en geen gezond DNA zit. Dat druppeltje kun je dan met een flowcytometer eruit halen. Omdat je weet welke mutatie je zoekt, is dit vooral geschikt om te monitoren. We onderzoeken wat we hier in de praktijk mee kunnen. Hetzelfde geldt voor een nieuwe test waarmee je in het plasma specifieke EGFR-mutaties kunt vaststellen. Tot nog toe kon dat alleen in de tumor zelf. In de klinische praktijk spelen deze technieken nog geen rol. Ze vergen de nodige investeringen in apparatuur en logistiek.”
RNA- en microRNA-bepalingen zijn intussen mogelijk en kunnen tevens prognostisch van waarde zijn, denkt Groen. “In het consortium willen we de daarbij gehanteerde technieken valideren en standard operating procedures opstellen die precies beschrijven hoe je met die monsters om moet gaan.”
Drs. H.E.A. Dassen, wetenschapsjournalist
Oncologie Up-to-date 2015 vol 6 nummer 4
DEEL DIT ARTIKEL:
