Onderzoekers van VUmc te Amsterdam, onder leiding van medisch bioloog prof. dr. Tom Würdinger, hebben een nieuwe vorm van liquid biopsy ontwikkeld die meet of tumor-RNA aanwezig is in bloedplaatjes. Uit bijna 800 monsters onthulde hij met een gevoeligheid van 80 tot 88% of het bloed afkomstig was van een patiënt met niet-kleincellig longcarcinoom, ook als de ziekte nog in het beginstadium was. De test scoorde negatief bij personen zonder kanker en mensen met ernstige inflammatoire aandoeningen zoals multiple sclerose en chronische pancreatitis.
De test, thromboSeq genaamd en op 14 augustus jl. gepubliceerd in Cancer Cell, is de praktische vertaling van een onderzoek dat dezelfde groep twee jaar geleden in hetzelfde blad publiceerde.1,2 Daarin beschreven zij dat bloedplaatjes van kankerpatiënten RNA van de tumorcellen bevatten. Omdat bloedplaatjes kernloos zijn, zal al het RNA dat erin wordt aangetroffen afkomstig zijn van cellen uit het beenmerg of toevallig zijn opgepikt uit het bloed. Trombocyten van kankerpatiënten bevatten zodoende altijd wat RNA uit de tumor. De onderzoekers noemen deze tumor educated platelets (TEP’s).
In uit een bloedmonster geïsoleerde bloedplaatjes worden in de regel ongeveer 5.000 verschillende RNA-moleculen aangetroffen. Om daaruit het eventueel aanwezige tumor-RNA te vinden werd gebruikgemaakt van een algoritme uit de kunstmatige intelligentie: de deeltjeszwermoptimisatie ofwel PSO (particle swarm optimization).
Spreeuwen
De term ‘zwerm’ verwijst naar de bron van dit algoritme: zwermen vogels en scholen vissen. In een zwerm is sprake van een complexe zelforganisatie zonder centraal gezag. De verschillende individuen hebben geen vaste plaats in de zwerm. Zo hebben de prachte v-vormige formaties van trekkende ganzen geen vaste aanvoerder. Taken worden uitgevoerd zonder dat er opdracht voor gegeven is. Zo kunnen zwermende dieren gemakkelijker voedsel vinden of natuurlijke vijanden uit de weg gaan. De zwerm is als geheel veel intelligenter dan de individuen die er deel van uitmaken. Dit zien we ook bij de vluchtpatronen van spreeuwen of vissenscholen die de vorm van een grote vis aannemen om een roofvis af te schrikken. Het collectieve gedrag van de zwerm vergroot hun kans op evolutionair succes.
Het PSO-algoritme beschrijft de onderlinge verhoudingen van de individuen in de zwerm en is in staat optimale verhoudingen te berekenen. Bij het identificeren van kanker-RNA in de bloedplaatjes doet hij dit door continu nieuwe combinaties van genen te vormen, op zo’n manier dat hij steeds beter wordt in het herkennen van kanker.
Toepassing
In de geteste bloedmonsters spoorde thromboSeq 81% van de vroege longtumoren op en 88% van de verder gevorderde tumoren. In een controlegroep die was gematcht voor leeftijd, (niet) roken en de tijd sinds de bloedafname was de nauwkeurigheid 91%. Volgens de eerste auteur van beide artikelen, MD-PhD-student Myron Best, is de tijd rijp voor een klinische trial met de test. Hoewel de test nog niet perfect is, kan hij heel goed toegepast worden in combinatie met andere minimaal invasieve methoden, zoals het opsporen van circulerende tumorcellen en celvrij DNA en beeldvorming.
De onderzoekers werken intussen door aan de optimalisatie van hun algoritme, onder meer door het testen bij patiënten van wie vermoed wordt dat ze longkanker hebben, maar bij wie nog geen definitieve diagnose is gesteld. Ook zijn ze benieuwd naar het mechanisme waarmee trombocyten tumor-RNA opnemen. In een persbericht van de Cell-groep stelt Best dat het er bij liquid biopsies uiteindelijk om gaat dat alle vormen van kanker in een vroeg stadium met een enkele bloedtest vast te stellen zijn. Hij verwacht dat de thromboSeq ook voor andere vormen van kanker bruikbaar is.
Referenties
1. Best MG, et al. Cancer Cell 2017;32:238-52.
2. Best MG, et al. Cancer Cell 2015;28:666-76.
Drs. Huup Dassen, wetenschapsjournalist
DEEL DIT ARTIKEL:
