Nieuwe technologie kan duizenden leukemiecellen individueel onderzoeken

20 augustus 2020

Een nieuwe technologie die genetische defecten in duizenden individuele cellen tegelijkertijd kan detecteren, werpt nieuw licht op de ontwikkeling van leukemie en hoe cellen reageren op chemotherapie. Onderzoekers van VIB, KU Leuven en UZ Leuven, onder leiding van Prof. Jan Cools (VIB-KU Leuven Centrum voor Kankerbiologie), gebruikten een nieuwe technologie om genetische defecten in individuele leukemiecellen van patiënten met T-cel leukemie (T-ALL) te onderzoeken. Hun resultaten tonen aan dat bloed- en beenmergmonsters van elke patiënt een verscheidenheid aan leukemiecellen bevatten, veel meer dan eerder was ontdekt. De detectie van deze waaier aan leukemiecellen geeft ons nieuwe informatie over de ontwikkeling van leukemie en over de reactie van patiënten op chemotherapie.

leukemiecellen

"Deze nieuwe methode om de genetische defecten in duizenden individuele leukemiecellen te analyseren, stelt ons in staat om verschillen te bepalen tussen cellen die er onder de microscoop allemaal hetzelfde uitzien," zegt prof. Jan Cools (VIB-KU Leuven).

Een nieuwe methode

T-cel leukemie is een zeldzame vorm van leukemie die het vaakst voorkomt bij kinderen, maar die ook volwassenen kan treffen. Net als bij andere vormen van kanker wordt leukemie veroorzaakt door de opeenhoping van genetische veranderingen (‘mutaties’), waardoor het gedrag van de cellen verandert en ze kwaadaardig worden.

In eerdere studies ontdekten prof. Jan Cools en prof. Kim De Keersmaecker (KU Leuven) dat T-cel leukemiecellen 10 tot 20 van deze genetische veranderingen herbergen, maar het was onmogelijk om te zeggen of alle leukemiecellen dezelfde mutaties hadden of niet. Met hun nieuwe onderzoeksmethode kunnen de onderzoekers meer dan 5000 individuele cellen tegelijkertijd onderzoeken in elk bloed- of beenmergmonster, verkregen bij diagnose en tijdens chemotherapiebehandeling van patiënten met T-cel leukemie.

Om nauwkeurige informatie over elke individuele cel te verkrijgen, worden de cellen van elkaar geïsoleerd in kleine druppeltjes die gescheiden blijven tijdens de genetische analyse. "Deze nieuwe methode om de genetische defecten in duizenden individuele leukemiecellen te analyseren, stelt ons in staat om verschillen te bepalen tussen cellen die er onder de microscoop allemaal hetzelfde uitzien," zegt prof. Jan Cools.

Individuele cellen volgen

De onderzoekers onderzochten duizenden individuele leukemiecellen bij diagnose en op verschillende tijdstippen tijdens de chemotherapiebehandeling. Uit de nieuwe gegevens bleek dat niet alle leukemiecellen dezelfde genetische veranderingen dragen: er was bij elke patiënt typisch een grote groep leukemiecellen met dezelfde mutaties die samen voorkomt met kleinere groepen van cellen met andere mutaties. “Dat is belangrijk om te beseffen”, zegt prof. Cools, “omdat het nieuw inzicht geeft in hoe leukemie zich ontwikkelt, en dat blijkt complexer dan we hadden verwacht.”

Door tijdens de behandeling leukemiecellen te analyseren, zagen de onderzoekers dat de meeste leukemiecellen snel verdwenen (binnen 1-2 weken), maar dat sommige cellen met bepaalde genetische defecten langer detecteerbaar waren.

We kunnen nu nauwkeurige informatie krijgen over welke van deze leukemiecellen minder gevoelig zijn voor therapie en mogelijks een ziekteherval kunnen veroorzaken.
Prof. dr. Heidi Segers, kinderhemato-oncoloog

"Nu we de individuele leukemiecellen kunnen volgen op basis van de genetische defecten die in elke cel aanwezig zijn, kunnen we nauwkeurige informatie krijgen over welke van deze leukemiecellen minder gevoelig kunnen zijn voor therapie en mogelijks een ziekteherval kunnen veroorzaken," zegt prof. dr. Heidi Segers (UZ Leuven) die ook meewerkte aan de studie.

De non-profitorganisatie Kom op tegen Kanker heeft financiële steun verleend om het onderzoek mogelijk te maken. Erwin Lauwers, verantwoordelijke Projectfinanciering Biomedisch Onderzoek, licht toe: “Innovatieve technieken stellen ons in staat om de verschillen tussen patiënten in kaart te brengen, zodat ze een gepersonaliseerde behandeling kunnen krijgen. Patiënten met kanker met een laag risico op ziekteherval kunnen een minder intensieve behandeling krijgen om hun levenskwaliteit te verbeteren, terwijl patiënten met een hoog risico op herval efficiënter kunnen worden behandeld om hun overlevingskansen te vergroten. Deze studie zou de start kunnen zijn van een grootschalige internationale samenwerking om de prognose en diagnose van patiënten met T-cel leukemie te verbeteren.”

Laatste aanpassing: 20 augustus 2020