Coverstory

Vloeibaar biopt bevat schat aan informatie over kankerpatiënt

Als voor iemand het spreekwoord over de speld in de hooiberg opgaat, dan is dat wel voor prof. John Martens van het Erasmus MC Kanker Instituut. Hij speurt met zijn team naar flarden van kanker in lichaamsvloeistoffen. Liquid biopsies, ofwel vloeibare biopten, vertellen hen veel over de kankerpatiënt en zijn of haar tumor.

14 likes
Leestijd 5 min

Hero alt/video title

John-Martens-naald

Een tumor is geen geïsoleerd eilandje in het lichaam. Regelmatig laten er stukjes van los, die in het bloed, de urine of andere lichaamsvloeistoffen belanden. Dat kunnen hele tumorcellen zijn, maar ook losse DNA-fragmenten van de tumor. Dat laatste wordt ook wel celvrij DNA genoemd. John Martens, hoogleraar Translationele genomica van kanker, wijdt zijn wetenschappelijke carrière aan het opsporen van die tumorflarden, met als doel er conclusies aan te verbinden over het ziekteverloop of de juiste behandelkeuze.

Lastig bereikbaar orgaan

Het onderzoek van Martens draait om liquid biopsies, ofwel vloeibare biopten. Daarbij wordt een monster genomen van bloed of een andere lichaamsvloeistof van kankerpatiënten. Liquid biopsies zijn een afgeleide van het ‘klassieke’ biopt, waarbij de tumor met een naald wordt aangeprikt. Een pijnlijke en belastende ingreep, die niet voor alle patiënten een optie is. Denk bijvoorbeeld aan tumoren of uitzaaiingen ervan in de hersenen of de longen: organen die lastig of helemaal niet bereikbaar zijn met een naald.

Bovendien is het vaak niet verantwoord een patiënt meerdere keren een biopt te laten ondergaan, terwijl behandelaars wel graag willen zien hoe de tumor zich ontwikkelt gedurende de behandeling. Liquid biopsies hebben dergelijke problemen niet, denkt Martens. ‘Ze kunnen eenvoudig meermalen worden afgenomen, omdat ze als weinig belastend worden ervaren. Bovendien weten we dat liquid biopsies vaak net zo informatief zijn als een klassiek biopt, en soms zelfs informatiever.’

Ijzeren balletjes

Losse tumorcellen of celvrij tumor-DNA opsporen in zo’n vloeibaar biopt is echter geen sinecure, vertelt Martens. ‘We beginnen meestal met een standaard bloedbuis van 10 milliliter. Daarin zitten slechts enkele tumorcellen tussen miljarden bloedcellen. Voor celvrij tumor-DNA geldt hetzelfde: van alle vrije DNA-fragmenten in het bloed is regelmatig minder dan 1 procent van de tumor afkomstig.’ Voor de detectie van tumor-specifieke eigenschappen heb je dus heel gevoelige apparatuur en meetmethoden nodig.

ultragevoelige apparaten om tumorcellen en flarden daarvan op te opgesppord in de liquid biopsies.

Met ultragevoelige apparaten worden tumorcellen en flarden daarvan opgespoord en gezuiverd uit de liquid biopsies.

Het Erasmus MC Kanker Instituut heeft ultragevoelige apparaten om tumorcellen en flarden daarvan op te sporen in de liquid biopsies. Door het vloeibare biopt te mengen met een tumor-specifiek antilichaam gekoppeld aan ijzeren bolletjes, kunnen wetenschappers de tumorcellen selectief uit het bloed vissen met een sterke magneet. Martens: ‘Met een tweede apparaat kunnen we zelfs tumorcellen zuiver in handen krijgen en individuele tumorcellen in detail bekijken.’

Een liquid biopsy blijkt voor darmkanker zelfs informatiever dan de huidige routinediagnostiek

Martens en zijn groep gaan inmiddels nog een stapje verder. Ze nemen bij kankerpatiënten liquid biopsies af vóór en na de behandeling. ‘Zo proberen we te achterhalen welke genetische veranderingen er optreden door de behandeling. Ook proberen we de tumorcellen buiten het lichaam te kweken , zodat we er medicijnen op kunnen testen.’

Darmkanker

Voor darmkankerpatiënten kan een liquid biopsy betekenen dat hen een niet-effectieve behandeling bespaard kan blijven, ontdekten Martens en zijn team . ‘Met een liquid biopsy voor tumor-DNA kunnen we vooraf op persoonlijk niveau bepalen of iemand in aanmerking komt voor behandeling met het medicijn cetuximab. Zo niet, dan besparen we iemand een behandeling die toch nooit effectief zou zijn geweest. Cetuximab werkt namelijk alleen bij tumoren zonder een bepaalde gen-mutatie die resistentie tegen het medicijn veroorzaakt. In een liquid biopsy kunnen we vooraf zien of de tumor die mutatie bevat of niet.’

Prof. dr. John Martens | Fotografie: Esther Morren

Een liquid biopsy blijkt voor darmkanker zelfs informatiever dan de huidige routinediagnostiek met tumorbiopsieën. ‘Het extra voordeel van een vloeibaar biopt is dat we regelmatig bloed kunnen afnemen om te kijken hoe de darmtumor op de behandeling reageert. We weten namelijk dat een tumorcel zich continu aanpast aan zijn omgeving en resistent kan worden. In het bloed kunnen we zien of dit gebeurt én welk resistentiemechanisme de tumor gebruikt.’

Het verhaal van de liquid biopsies is pas net begonnen

Bij patiënten met longkanker is een liquid biopsy sinds 2016 een standaard onderdeel van de diagnostiek. Daarmee heeft het vloeibare biopt als eerste in Nederland de stap gezet van het onderzoekslaboratorium van Martens naar de diagnostische laboratoria en de spreekkamers van het Erasmus MC Kanker Instituut. Bij elke patiënt die in aanmerking komt voor doelgerichte therapie met EGFR-remmers wordt bloed afgenomen voor een liquid biopsy. Bij progressie wordt de behandeling bijgesteld op basis van de uitkomsten .

Screening

Deze toepassing is slechts het begin, denkt Martens. Ook op het gebied van vroege opsporing van kanker en uitzaaiingen daarvan zijn er mogelijkheden. Martens: ‘Al voordat iemand klachten krijgt, is er mogelijk tumor-DNA aanwezig in het bloed. Voor de toekomst kan ik me voorstellen dat we liquid biopsies gebruiken als screening- of monitoringsinstrument. Op basis van karakteristieken van het gevonden tumor-DNA moet het dan mogelijk zijn om te zeggen uit welk orgaan het tumor-DNA afkomstig is.’

Het verhaal van de liquid biopsies is eigenlijk pas net begonnen, denkt Martens. ‘Vijftien jaar geleden begonnen we met één promovendus, maar inmiddels werken alleen in het Erasmus MC Kanker Instituut zeker meer dan de twintig onderzoekers aan dit onderwerp. En deze tak van sport en het aantal toepassingen ervan wordt alleen maar groter.’

Lezing

Meer weten over liquid biopsies als innovatieve biomarkers? In onderstaande Engelstalige lezing vertelt prof. dr. John Martens er meer over.