‘Van de testgroep konden we met bijna negentig procent zekerheid voorspellen welke borsttumors zouden uitzaaien. Zo’n voorspelling was nog niet eerder mogelijk.’ Dr. Laura van ’t Veer, verbonden aan de afdeling moleculaire pathologie van het Nederlands Kankerinstituut/Antonie van Leeuwenhoekziekenhuis (NKI/AvL, Amsterdam) ontwikkelde in samenwerking met het Amerikaanse bedrijf Rosetta Inpharmatics een methode om uit de genexpressie van tumorcellen hun toekomstige ontwikkeling te kunnen aflezen. De resultaten zijn gepubliceerd in Nature (31 januari).

Eén op de twaalf vrouwen in Nederland krijgt borstkanker. Veertig procent daarvan zal levensbedreigende uitzaaiïngen ontwikkelen. De huidige histologische technieken zijn echter niet toereikend om met zekerheid vast te stellen voor welke patiëntes die slechte prognose geldt. Daarom krijgt tot zeventig procent van hen chemo- of hormonale kuren, aanvullend op de de gebruikelijke chirurgische ingreep en bestraling. De zware en peperdure aanvullende behandeling is dus overbodig, maar tot nu toe onvermijdelijk, voor ruim dertig op de honderd patiëntes.

Om de voorspelbaarheid van het ziekteverloop te verbeteren, en daarmee onnodig lijden te verlichten, selecteerde Van ‘t Veer uit de databank van het NKI/AvL de ingevroren tumorweefsels en bijbehorende gegevens van 78 borstkankerpatiëntes. De selectie van deze vrouwen was heel bewust, aldus Van ’t Veer. ’Van alle uitingsvormen van borstkanker hebben we twee groepen tumoren onderzocht die elk een uiterste van het spectrum representeerde. In de ene groep had het gezwel zich binnen vijf jaar verspreid, in de andere niet, zelfs niet na negen jaar. Op deze manier maakten we de kans zo groot mogelijk om een verschil te vinden. Daarnaast zijn kenmerken zoals de leeftijd van de patiëntes zo homogeen mogelijk gehouden. Beide aspecten zorgen ervoor dat een relatief kleine testgroep significante resultaten kan opleveren.’

25000 genen

Doel van het Nederlands-Amerikaanse onderzoek was onderscheid te maken tussen genexpressie van de histologisch niet te onderscheiden, wel en niet niet uitzaaiende tumorcellen en dit in kaart te brengen. Zodat de prognose van borstkankerpatiëntes beter en derhalve de therapie preciezer kan zijn. Hiervoor is gezocht naar genen die in beide groepen geconserveerde tumoren actief waren, maar die verschil vertoonden in de mate van expressie.

Het expressieprofiel is bepaald met behulp van een zogenaamd microarray. Dat is een glasplaatje van 2×6 cm waarop een speciale printer in microscopisch kleine rastertjes 25000 genen heeft geprint. In plaats van vier kleuren inkt printen de koppen van deze inkjetprinter microdruppeltjes met stukjes genen. De gegevens komen uit de genenbank. Een soepje van tumorcellen wordt per tumor aangebracht op een array. Actief genen verraden zich door de aanwezigheid van mRNA, dat complementair is aan het bijbehorende DNA en daardoor aan de microarray bindt.

Omdat ieder mRNA-molecuul, afkomstig uit de tumoren, gelabeld was met rode kleurstof, kon men uit fluorescentiemetingen opmaken welke genen in de gezwellen actief waren. Hoe actiever een bepaald gen, hoe meer mRNA-moleculen aanwezig zijn en hoe feller de kleuring op het raster ter plaatse van het bijbehorende gen. Van ‘t Veer: ’Met behulp van wiskundige algoritmes voor patroon-herkenning vergeleken we de genexpressies. Vervolgens bepaalden we de grote gemene deler van de actieve genen in alle tumoren die zich snel hadden uitgezaaid. Na een tweede analyse, over de groep die niet was uitgezaaid, bleek de activiteit van een set van zeventig genen het verschil tussen beide groepen te bepalen.’

Opvallend is dat niet alle genen die uit het onderzoek naar voren kwamen, bekend zijn uit eerder kankeronderzoek. ‘Een aantal genen heeft een functie die je logischerwijs verwacht in tumoren, zoals voor de celdeling, invasie of angiogenese,’ legt de Amsterdamse oncologe uit, ‘van bijna de helft van de hele set van zeventig is de functie echter onbekend. Overigens is de invloed van een combinatie van genen natuurlijk veel sterker. Dat blijkt ook, want geen onderzoek naar de rol van één enkel gen heeft ooit de voorspellende waarde gehad die wij nu hebben gevonden. Maar direct te vergelijken is het niet: met microarray kijk je nu eenmaal heel anders.’

Hoewel de DNA-chip met zeventig borstkankergenen nu klaar is, duurt het nog een jaar of twee voordat de borstkankerdiagnostiek en daarmee de patiëntes ervan zullen profiteren. Diverse oorzaken zijn hier debet aan. Allereerst worden microarrays nu alleen nog vervaardigd door Rosetta Inpharmatics in Washington dat volgens Van ‘t Veer ’de beste microarraytechniek ter wereld in huis heeft’ en waarmee gedeeld patent is aangevraagd.

Niet representatief

Maar belangrijker nog is de bevestiging van de veelbelovende resultaten door herhaling van de experimenten. Want ‘deze eerste groep vrouwen (jonger dan 55 jaar, ten tijde van het weg nemen van de tumor – nog – geen uitzaaiïng) is slechts representatief voor 15% van de hele borstkankerpopulatie’, geeft Van ‘t Veer toe. ’Maar de vooruitzichten zijn goed, eind dit jaar verwachten we een tweede publicatie, resulterend uit de analyse van 300 at random geselecteerde patiëntes’

Waar de implementatie van de microarrays voor kankerdiagnostiek voorlopig vooral op blijft hangen, is geld. ‘Investeringen van het bedrijfsleven zijn noodzakelijk voor de ontwikkeling van een routinetest, al was dat niet de reden dat we een persbericht hebben doen uitgaan. Dat was alleen vanwege de publicatie in Nature. Een aantal bedrijven is al geïnteresseerd. Van zorgverzekeraars heb ik nog niets gehoord. Deze DNA-technolgie kan de gezondheidszorg potentieel veel geld besparen: veertig procent van de onnodige aanvullende therapie kan worden uitgespaard, als deze methode gemeengoed wordt.’ Dat is elk jaar 20 miljoen euro.