Tumorgroei in menselijke minilevers

Foto Benedetta Artegiani en Delilah Hendriks

Wekelijks een opmerkelijk beeld van een wetenschappelijke gebeurtenis

Onderzoek naar zeldzame kankervormen kan ingewikkeld zijn omdat er weinig patiënten zijn en er dus ook weinig tumormateriaal beschikbaar is. Dat geldt ook voor fibrolamellair carcinoom (FLC), een zeldzaam type leverkanker dat vooral tieners en jongvolwassenen treft. De agressieve tumor ontstaat per jaar bij ongeveer één op de vijf miljoen mensen en er is geen behandeling voor.

Veel weten we nog niet over deze zeldzame kanker. „De beste manier om zeldzame tumoren te onderzoeken is in menselijke miniorganen, zogeheten organoïden”, vertelt Delilah Hendriks, onderzoeker van het Hubrecht Instituut. In 2018 ontwikkelden wetenschappers daar de eerste miniatuurlevers. Net echt, maar niet helemaal – de klompjes cellen gedragen zich als cellen in ons lichaam, maar alleen het belangrijkste celtype van de lever, de hepatocyt, is aanwezig. Op de bovenste afbeelding laten verschillende kleuren de driedimensionale structuur van de organoïden zien.

Wetenschappers van het Prinses Máxima Centrum en het Hubrecht Instituut onderzochten het effect van verschillende mutaties op de tumorgroei in de minilevers. Met crispr-cas9, een moleculair gereedschap om wijzigingen in het dna aan te brengen, muteerden ze verschillende genen in gezonde organoïden. Van één van die genen, het PKA-gen, was al bekend dat een fusie met een ander gen tot FLC leidt. Nu konden de wetenschappers voor het eerst deze tumor zien ontwikkelen in de mini-levers. Hun resultaten publiceerden ze in Nature Communications.

„Eerder werd aangenomen dat een mutatie in dit gen altijd de oorzaak was van FLC, maar uit een recente studie volgden andere kandidaten”, vertelt Benedetta Artegiani, die het onderzoek vanuit het PMC co-begeleidde. Het uitschakelen van deze twee kandidaten leverde een totaal verschillend beeld op: waar de tumoren met de PKA-fusie zich rustig ontwikkelden, groeiden de tumoren met de andere mutaties exponentieel.

Dat is goed te zien op het grote beeld hieronder. Ieder cluster lichtgevende stipjes is een organoïde, waarin celkernen blauwgekleurd zijn. Getransformeerde hepatocyten zijn rood en kankereiwitten kleuren groen. Verschillende organoïden zijn verschillend gekleurd doordat ze verschillende mate van tumorvorming vertonen.

Foto Benedetta Artegiani en Delilah Hendriks