Stukjes genetische informatie in het bloed geven tumorgeheimen prijs

Stukjes genetische informatie in het bloed geven tumorgeheimen prijs

Delen:

Foto: Anneleen Decock

Hoe beïnvloeden verschillende soorten bloedbuizen de detectie van celvrij RNA? De bloedbuizen op de foto zijn alvast niet geschikt, omdat hemolyse optreedt. Bij hemolyse krijg het plasma een rodere kleur doordat rode bloedcellen worden afgebroken, en wijzigt het celvrij RNA-repertoire.

De best bestudeerde molecule in dit onderzoeksdomein is celvrij DNA in het bloed. Elke cel in ons lichaam bevat DNA. Zo ook tumorcellen. TumorDNA heeft afwijkingen, met ongecontroleerde celgroei en celdeling tot gevolg. DNA dat oorspronkelijk in de cellen zit, kan in het bloed terechtkomen door verschillende actieve en passieve mechanisme, zoals afstervende cellen die openbarsten.

Uit een bloedstaal kunnen onderzoekers met chemische stoffen het celvrij DNA opzuiveren om te analyseren. In het bloed van kankerpatiënten kunnen ze zo tumorspecifieke afwijkingen in het celvrij DNA detecteren. Daarmee kunnen ze een juiste diagnose stellen, een geschikte behandelingsstrategie bepalen of de ziekte opvolgen tijdens en na de behandeling.

In het OncoRNALab aan de Universiteit Gent focussen we echter niet op de analyse van celvrij DNA, maar wel op het minder gekende celvrij RNA. Celvrij RNA is genetische informatie die in de cellen wordt overgeschreven van DNA en nadien wordt vrijgesteld in de bloedbaan.

Dynamisch RNA

De verschillende soorten cellen in ons lichaam oefenen specifieke functies uit, hoewel ze hetzelfde DNA bevatten. Dat komt omdat ze verschillende stukjes genetische informatie van het DNA overschrijven. Elk celtype heeft dus zijn specifieke repertoire aan RNA-moleculen. Onze cellen kunnen hun functie snel aanpassen aan prikkels van buitenaf doordat zij dit RNA-repertoire kunnen bijstellen.

Ook tumorcellen hebben een specifiek RNA scala, dat ze net zoals normale cellen door prikkels van buitenaf kunnen aanpassen. In tegenstelling tot DNA is RNA dus dynamisch en net deze eigenschap maakt de molecule interessant voor onderzoek naar gepersonaliseerde geneeskunde.

De verschillende soorten cellen in ons lichaam oefenen specifieke functies uit, hoewel ze hetzelfde DNA bevatten

Celvrij RNA analyseren op verschillende tijdspunten in het behandelingstraject zou inzicht kunnen brengen in hoe tumorcellen én normale cellen reageren op de therapie. Zo kunnen we niet alleen zien of de therapie aanslaat, maar ook nevenwerkingen ervan opvolgen.

Tumor of geen tumor?

RNA-moleculen afkomstig van tumorcellen opsporen in het bloed lijkt misschien toekomstmuziek, maar voor sommige types kanker, zoals prostaatkanker, is het al mogelijk. Voor andere kankertypes is het dan weer erg moeilijk.

Sommige RNA-moleculen in het bloed bevatten genetische informatie overgeschreven van de DNA-afwijkingen in de tumorcellen. Deze RNA-moleculen kunnen we makkelijk opsporen en linken aan de tumor, want normale cellen dragen deze afwijkingen niet. Maar tumoren stellen ook andere moleculen uit hun RNA-repertoire vrij in het bloed. Deze RNA-moleculen kunnen we voorlopig niet onderscheiden van RNA-moleculen van normale cellen, toch niet in de mens.

Om het volledige celvrij RNA-repertoire van tumoren te bestuderen, transplanteren we in ons lab menselijke tumoren in muizen en ratten. Hierdoor komt menselijk RNA van de tumor terecht in het bloed van het dier. Met een nieuwe analysemethode die in ons lab werd ontwikkeld, kunnen we vervolgens menselijk RNA van dierlijk RNA onderscheiden.

Zo kunnen we niet alleen achterhalen welke RNA-moleculen van de tumor zich in het bloed bevinden, maar ook welke moleculen verschijnen of verdwijnen bij behandeling van de proefdieren. Deze informatie is zeer nuttig voor de verdere ontwikkeling van gepersonaliseerde geneeskunde bij de mens.

Bloed prikken en klaar?

Analyse van celvrij RNA in kankerpatiënten mag dan wel beloftevol zijn, eenvoudig is het nog niet. Onderzoek in ons lab heeft aangetoond dat verschillende factoren de detectie van celvrij RNA beïnvloeden.

Als we een bloedstaal willen klaarmaken voor het bestuderen van celvrij RNA is de eerste stap plasma maken. De plasmabereiding moet zorgvuldig gebeuren om te vermijden dat RNA van bloedplaatjes in het plasma terechtkomt en zo het signaal van de tumor verdoezelt.

Ook de soort bloedbuis en de methode waarmee we celvrij RNA uit plasma opzuiveren zijn zeer bepalend voor de verdere analyse. We moeten dus duidelijke richtlijnen uitwerken voor de analyse van celvrij RNA voordat we de techniek op brede schaal in de kliniek kunnen gebruiken.

Meer lezen:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/pmid/36451702/

https://doi.org/10.1101/2021.05.11.442610

Wat is het verschil tussen een goedaardige en kwaadaardige tumor?

Delen:

Stikstof in jouw urine kan vieze geurtjes in de riolering bestrijden. Iris De Corte, doctoraatsstudente aan de Universiteit Antwerpen, onderzoekt hoe deze stikstof op een efficiënte manier kan worden gedoseerd om zoveel mogelijk geuroverlast te vermijden.

‘Licht het op, laadt het op, werkt het op stroom? Dan moet je recupellen!’ De campagnes van Recupel zijn niet zo memorabel als die met de plastic kip in de pmd-zak, maar ze blijven toch hangen. Jammer genoeg is recupellen niet de laatste stap naar een circulaire economie, maar de eerste. In het KU Leuven Instituut voor Duurzame Metalen en Mineralen werken ze aan de vervolgstappen – met robots.

Wanneer een motor van een drone uitvalt, vertellen zijn sensoren niet meteen wat er mis is. Door hun metingen te combineren met wat we al weten over hoe de drone zich hoort te gedragen, kunnen we ontdekken wat er veranderd is en op tijd bijsturen. 

Dit is een artikel van: Scicomm Academy van SciMingo

Van de bosbranden die deze zomer Europa teisterden tot elektrische wagens die moeilijker te blussen vallen: er komen nieuwe uitdagingen af op onze brandweerkorpsen. Technologieën die gaan van robots en drones tot satellietbeelden en voorspellende modellen helpen om branden beter te blussen, en soms ook te voorkomen.

Vanaf dinsdag 20 oktober tot 7 november kan je in de Nekkerhal in Mechelen zelf beleven welke innovatieve oplossingen wetenschap en technologie vandaag voor jou in petto hebben. Flanders Next is de naam van de expo die de blikvanger is van het FTI festival. Een maand lang staat ook in andere steden Vlaamse innovatie centraal. Eos vroeg aan minister-president Matthias Diependaele wanneer het technologiefesival voor hem geslaagd is.

Robotica-expert Abeje Mersha bouwt een vloot innovatieve drones voor civiele doeleinden, die zelfs levens kunnen redden.

Een nieuw geneesmiddel op de markt brengen kan snel twintig jaar duren en de chemicus speelt daarin een cruciale rol. Artificiële intelligentie is de gedroomde assistent om dat proces te versnellen. Maar ook een AI-assistent moet eerst naar de virtuele schoolbanken om die belofte waar te maken.

Dit is een artikel van: Vlaamse PhD Cup

Diabetische wonden genezen vaak heel moeilijk, terwijl gewone wondverbanden vooral beschermen en niet actief helpen genezen. Mijn slimme wondverband ‘luistert’ naar wat er in de wond gebeurt en geeft pas een geneesmiddel vrij wanneer dat nodig is, om de genezing weer in gang te zetten.

Dit is een artikel van: Vlaamse PhD Cup

Artsen staan vaak voor moeilijke keuzes. Computermodellen die hen zouden moeten adviseren, zijn helaas ook niet altijd zeker van hun stuk. Wie beter dan een onzekere ingenieur om te helpen die zee van onzekerheid oversteken?

Dit is een artikel van: Vlaamse PhD Cup

En blijf op de hoogte van de laatste inzichten in wetenschap en technologie.

Nieuwsbrieven