Vroegtijdig kanker ontmaskeren via een bloedstaal

Het is maandagochtend, ik vertrek met de fiets richting het Universitair ziekenhuis Antwerpen. Om 11u30 wordt een patiënte geopereerd. Enkele weken geleden gaf de arts haar het verdict: het is borstkanker. En deze vrouw is niet alleen: elk jaar krijgt één op acht vrouwen in België dit slechte nieuws. Ik wil haar graag vragen om deel te nemen aan mijn onderzoek door een bloedstaaltje af te staan. Aangekomen in het UZA wandel ik naar de dienst waar ze verblijft. Er schieten enkele gedachten door mijn hoofd. Waar start ik mijn uitleg over vroegtijdige opsporing van kanker? Kan ik simpel uitleggen wat een tumor biomerker is en hoe we deze in haar bloed kunnen vinden?

Epigenetica: de dirigent van ons bestaan

Laat me eerst een beetje achtergrond geven. Ieder van ons is opgebouwd uit DNA, de zogenaamde genetische code die bijvoorbeeld bepaalt welke kleur ogen we hebben of hoe groot we zijn. Je zou het kunnen vergelijken met een muziek partituur. De noten zijn de bouwstenen van het muziekstuk, net zoals DNA de bouwstenen zijn van de genetische code.

Bovenop deze genetische informatie nog een extra laag aan informatie zit: de zogenaamde epigenetica. Om de bovenstaande vergelijking door te trekken, kan je deze epigenetische informatie vergelijken met de dirigent van het muziekstuk. De dirigent zal aangeven hoe snel of hoe luid de muziek mag zijn, ongeacht van de noten die in het muziekstuk geschreven zijn. De dirigent geeft een extra interpretatie aan de muziek, net zoals de epigenetica een extra dimensie geeft aan de genetische informatie.

Net zoals wanneer de dirigent het orkest heel luide muziek laat spelen terwijl de muziek zacht zou moeten zijn, is de epigenetische informatie veranderd in kanker DNA ten opzichte van gezond DNA. Deze veranderingen zijn belangrijke aanwijzingen die ons kunnen tonen welke mensen kanker hebben en welke niet. Belangrijk is ook dat deze epigenetische veranderingen vroegtijdig gebeuren in de ontwikkeling van kanker. Hier willen wij natuurlijk handig gebruik van maken, want hoe vroeger we kanker kunnen vinden, hoe makkelijker de behandeling en hoe beter de vooruitzichten zijn voor de patiënt. Maar hoe kunnen we dit nu zo efficiënt mogelijk doen?

Waar is de dirigent naartoe?

Bij iedere mens zijn er in het bloed losse stukjes DNA aanwezig. Deze losse stukjes worden ook wel het circulerend DNA genoemd. Bij kankerpatiënten zullen sommige losse stukjes DNA afkomstig zijn van de tumor, waardoor ze ook wel het circulerend tumor DNA worden genoemd. Dit circulerend tumor DNA bevat dezelfde epigenetische veranderingen als de tumor. Met andere woorden, als we deze veranderingen kunnen detecteren, kunnen we de tumor ook opsporen in het bloed.

Het circulerende tumor DNA is in verschillende mate aanwezig in het bloed van kankerpatiënten. Wanneer de kanker in een laat stadium aanwezig is, zal er veel circulerend tumor DNA aanwezig zijn. Een beetje alsof de dirigent op een verhoog stapt en in de spotlight gaat staan, je zal hem makkelijk zien. Maar in de vroegste stadia, is er heel weinig tumor DNA. Dan heeft de dirigent zich verstopt tussen de orkestleden en zal het moeilijk zijn hem te vinden. Tenzij je het op onze manier aanpakt.

Duizenden detectives op zoek naar de dirigent

In mijn onderzoek heb ik samen met mijn collega’s een nieuwe, goedkope manier gevonden om epigenetische veranderingen op te sporen. Hiervoor gebruiken we niet één, niet twee, maar wel tweeduizend driehonderd epigenetische veranderingen die in theorie zouden kunnen aantonen of een patiënt kanker heeft of niet. Een beetje alsof je tegelijkertijd duizend detectives met de allerbeste afluisterapparatuur op zoek laat gaan naar de dirigent. De kans dat je hem dan vindt, is veel groter dan wanneer er maar één detective speurt. Met al deze detectives, hebben we een test ontwikkeld die epigenetische veranderingen zoekt en ons verteld welke signalen afkomstig zijn van kanker. Met deze test willen we in de toekomst   kunnen voorspellen of iemand kanker heeft of niet.

Hiervoor hebben we alvast een reeks experimenten uitgevoerd. In onze eerste experimenten, hebben we alle detectives getest op kanker en normaal DNA dat we uit weefsel gehaald hebben. Hiervoor hebben we stalen van 100 patiënten gebruikt. De bedoeling van dit experiment was om na te gaan of we op een correcte manier kanker van normaal DNA kunnen onderscheiden. Onze resultaten tonen aan dat we een sensitiviteit van 95% behalen, wat wil zeggen dat we in 95% van de patiënten met kanker ook effectief kunnen aantonen dat er kanker is. Onze specificiteit was 91%, wat wil zeggen dat we in 91% van de gezonde gevallen ook kunnen aantonen dat er geen kanker is. Ter vergelijking, de huidige screeningsmethode voor borstkanker heeft een sensitiviteit van 83% en een specificiteit van 96%. Onze resultaten zijn dus zeer hoopvol voor de toekomst.

Verder blijkt uit onze experimenten dat we het circulerend DNA uit bloedstalen kunnen gebruiken met onze techniek. Onze hoop is dat wanneer we alle detectives kunnen inschakelen, er minstens een paar de epigenetische veranderingen kunnen oppikken en dat we zo een zeer gevoelige kanker-opsporingstest kunnen maken. Er zijn een hele hoop technische barrières die we nog moeten overwinnen, maar we geloven dat we op een dag effectief kanker kunnen opsporen in een bloedstaal.

En daarom ga ik dan ook naar deze patiënt in het UZA. Met haar medewerking verzamelen we bloedstalen die de eerste basis leggen voor ons onderzoek, maar op termijn hopelijk kunnen bijdragen aan een toekomst waarin iedereen zich makkelijk kan laten onderzoeken op kanker, zodat we kanker vroeger kunnen aanpakken en kunnen verslaan.