Je leest:

Minder bevuild door het leven

Minder bevuild door het leven

Auteur: | 1 maart 2004

Maagkanker voor je 35ste, het komt niet vaak voor. Toch staan dergelijke, niet-erfelijke tumoren in de belangstelling bij de afdeling Pathologie. Op het patiëntenmateriaal worden de nieuwste technieken losgelaten om de onderzoekers zicht te geven op de oorzaken van de vroege maagkanker. Dat leverde een eerste kandidaatgen op.

Hij is van ruim voor de ontdekking van Helicobacter pylori; uit de tijd dat ernstige maagzweren bestreden werden door het operatief verwijderen van een stuk van het maagslijmvlies. Nu leert iedere eerstejaarsstudent geneeskunde dat antibiotica bij maagzweren meestal wonderen doen, maar toen patholoog prof.dr. Johan Offerhaus in 1983 promoveerde, was dat onbekend. Honderden patiënten werden toen jaarlijks geopereerd en die bleken een verhoogde kans op maagkanker te hebben. Het ophelderen van het mechanisme achter deze zogenoemde maagstomp-carcinomen, was het promotie-onderwerp van Offerhaus. Nu, twintig jaar later, vormen maagtumoren nog steeds een belangrijk deel van zijn onderzoek.

‘Mijn interesse is in al die jaren dezelfde gebleven, alleen richten we ons nu op een heel andere groep van patiënten. In plaats van naar mensen met een maagstomp kijken we nu naar patiënten die op jonge leeftijd een niet-erfelijke maagtumor ontwikkelen’, vertelt Offerhaus. Hij houdt een microscoopglaasje omhoog, waarop bij nadere bestudering ruim honderd paarsroze stipjes vallen te ontdekken. ‘Hier zit ons hele onderzoek op’, zegt hij trots. ‘Elk stipje is één patiënt. Vroeger zouden we daarvoor een kastplank vol microscoopglaasjes nodig hebben.’

De langwerpige cellen zijn darm epitheelcellen Bron: John D. Soule USCwww.usc.edu/

Goed gedefinieerd

Inmiddels zijn alle deskundigen het erover eens dat kanker een multifactoriële gebeurtenis is, dat cellen ontsporen door veranderingen in hun erfelijk materiaal. Treffen die veranderingen een aantal cruciale genen tegelijkertijd in één cel, dan kan de celdeling verstoord raken en kunnen cellen zich ongebreideld gaan delen en uitzaaien naar andere plaatsen in het lichaam. ‘We hadden indertijd bedacht dat maagstompcarcinomen ontstaan doordat de maagoperatie onder meer leidt tot een verstoring van de maagzuur-regulatie. Daardoor ontstaat nitriet dat door bacteriën wordt omgezet in kankerverwekkende nitrosaminen.’ Deze carcinogenen beschadigen het erfelijk materiaal, wat vroeg of laat leidt tot de ontsporing van cellen van het maagepitheel.

Die meervoudige oorzaak maakt onderzoek naar het ontstaan van kanker zo ingewikkeld. Immers waar moet je als onderzoeker beginnen? Naarmate de tumoren op latere leeftijd optreden, is het moeilijker ze vast te pinnen op een enkele oorzaak. Want de specifieke invloed van levensstijl (zoals roken en voeding) en milieu (wonen langs een snelweg, bij een kerncentrale of de omgang met riskante stoffen) is dan groter. De maagstomppatiënten vormden een goed gedefinieerde groep patiënten. Ze verschilden alleen van anderen doordat ze een maagoperatie hadden ondergaan. Het analyseren van die verschillen leidde tot de hypothese van de schadelijke nitrosoverbindingen.

Tot zo’n goed gedefinieerde groep behoren ook de mensen die voor hun 35ste levensjaar een maagtumor ontwikkelen. ‘Je zou kunnen zeggen dat de tumoren van deze patiënten minder bevuild zijn door het leven, meent Offerhaus. ’Dat schakelt een aantal invloeden uit.’

‘Vroege maagkanker is behoorlijk zeldzaam’, zegt Offerhaus. ‘Maagcarcinomen ontstaan meestal rond iemands zeventigste. Tenzij er een familiaire belasting is, maar die patiënten zijn op de vingers van één hand te tellen. Nederland kent een uniek landelijk computersysteem waarin alle pathologen hun histologische verslaglegging opslaan. Dit zogenoemde PALGA-systeem maakt het uitermate gemakkelijk om de histologische gegevens en zelfs de histologische preparaten te verzamelen van alle mensen die voor hun 35ste een maagtumor kregen. Dat waren de afgelopen tweeëneenhalf jaar ruim honderd patiënten. Zonder dit registratiesysteem zouden we nooit genoeg patiënten voor ons onderzoek bijeen hebben gekregen.’

Microscoopglaasjes

Jaarlijks melden Nederlandse specialisten tweeduizend nieuwe gevallen van maagkanker. Slechts een paar procent daarvan krijgt op jonge leeftijd een maagcarcinoom. De prognose van deze aandoening is slecht. Negentig procent van de patiënten sterft binnen vijf jaar, voornamelijk doordat hun tumoren zo laat ontdekt worden. Als ze klachten krijgen, zoals verminderde eetlust, weerzin tegen vlees en gewichtsverlies, is het dikwijls al te laat en zijn de tumorcellen uitgezaaid. Opereren is dan de gouden standaard. Chemotherapie en bestralen werken nauwelijks, bovendien kunnen er dan andere problemen ontstaan die ook weer ellende veroorzaken.

Offerhaus: ‘Als we markers zouden kunnen vinden bij mensen die risico lopen op deze Early Onset Gastric Cancers, EOGC, zouden we daarop kunnen screenen en eventuele tumoren vroeg kunnen opsporen. Daarvoor onderzoeken we de cellen van EOGC-patiënten op wat ze met elkaar gemeen hebben.’ Die ‘we’ zijn naast Offerhaus, projectleider dr. Marian Weterman en promovendi Anya Milne en Ralph Carvalho. Dit team is niet in het wilde weg gaan zoeken naar overeenkomsten, maar heeft goed gekeken naar de resultaten van onderzoek naar tumoren van de dikke darm en borstkanker. Daar blijken groepen van oncogenen (genen die het ontstaan van tumorcellen stimuleren) en van tumorsupressorgenen (genen die het ontstaan van tumoren remmen) een cruciale rol te spelen.

En daar komt Offerhaus’ microscoopglaasje met patiëntenmateriaal in beeld. In één handeling kunnen daarmee de tientallen patiëntenmonsters worden gekleurd met aan antilichamen gebonden kleurstoffen. Die maken heel specifiek de aanwezigheid van één soort eiwit in de tumorcellen zichtbaar. ‘Het is een techniek die ik heb geleerd in het Johns Hopkins Ziekenhuis in Baltimore waar ik ook deeltijdhoogleraar ben’, vertelt Offerhaus, terwijl research-analist Folkert Morsink de methode demonstreert. ‘Omdat we onze hele patiëntengroep op dat ene glaasje hebben, kunnen we het materiaal gemakkelijk vergelijken. Daardoor vallen graduele verschillen in genexpressie eerder op en kunnen we beter kwantificeren.’

Stansmachine

Het ervoor benodigde apparaat is een veredelde stansmachine. Uit een blokje weggesneden tumor haalt het met een holle naald een minuscuul cilindertje van drie millimeter lengte en 0,6 millimeter in doorsnede. Het cilindertje met tumorweefsel wordt vervolgens geplaatst in een even groot gaatje in een maagdelijk blokje wasachtige substantie. De handeling wordt herhaald met een monster van een andere patiënt dat in een gaatje naast het vorige wordt geplaatst. Het maagdelijke wasblokje verandert zo langzaam maar zeker in een blokje met een gridpatroon van tumormonsters van diverse patiënten. Als het blokje gereed is, kan met een microtoom een dun plakje worden geschaafd dat op een microscoopglaasje wordt gelegd en worden behandeld met een kleuring naar keuze.

‘Van één zo’n blokje kun je wel honderd coupes maken, genoeg voor het promotie-onderzoek van twee promovendi’, zegt Offerhaus. Een eerste kandidaatgen dat betrokken is bij de ontwikkeling van vroege maagcarcinomen heeft zich al gemeld. Het gaat om cycline E, een gen dat betrokken is bij de celdeling. Bij vrouwen met borstkanker blijkt het met dit oncogen gevormde eiwit – eveneens cycline E genaamd – in overmaat aanwezig te zijn. ‘In patiënten met vroege maagcarcinomen leidt een verhoogde aanwezigheid van cycline E in de cellen echter tot juist een significant betere prognose. Na zo’n tien jaar leeft nog ongeveer de helft van hen, terwijl dat gewoonlijk nog geen tien procent is. We zien dat de cellen van deze patiënten sterk kleuren als we op cycline E testen, terwijl dat anders niet zo is.’ De betekenis hiervan is nog onduidelijk, maar Offerhaus vermoedt dat er misschien sprake is van een afwijkende vorm van het eiwit cycline E vergeleken met dat in borstkankercellen.

Weefselcoupes

De andere promovendus concentreert zich op afwijkingen in het DNA van de maagcarcinoomcellen. Opvallend is dat er relatief weinig ‘macroschade’ valt waar te nemen in de chromosomen. Tumoren van maag en darmen hebben de neiging een loopje te nemen met de normale verdeling van chromosomen over de cellen. Gewoonlijk is dat twee paar van elk der 23 menselijke chromosomen. Er gaat dan vaak iets mis bij de celdeling, waardoor de ene dochtercel meer chromosomen ontvangt dan de andere of waardoor stukken van een chromosoom verdwijnen of juist extra aanwezig zijn. Dat draagt bij aan de ontsporing van de cellen. In de tumoren van EOGC-patiënten ontbreekt dit fenomeen echter nagenoeg. Vooral mutaties in genen die een rol hebben bij het herstel van schade aan het erfelijk materiaal lijken cruciaal voor het ontstaan van deze tumoren.

Pathologen zijn beroemd om het (specifiek) kleuren van weefselcoupes en het analyseren daarvan onder de microscoop. Het beeld zegt hun iets over de aanwezigheid van bepaalde eiwitten en over de expressie van de bijbehorende genen. Het lijkt een wat ouderwetse en omslachtige methode in een tijd dat in een handomdraai de expressie van tienduizenden genen tegelijk kan worden vastgesteld met behulp van de DNA-chiptechnologie. Absoluut niet, zegt Offerhaus. ‘De pathologie zal juist steeds belangrijker worden’, voorspelt hij. ‘Wij kijken niet naar DNA of RNA, maar naar het eindproduct: de eiwitten die in de cel te vinden zijn. The real thing, zeg maar. Tussen de expressie van een gen en het uiteindelijke eindproduct blijken vaak nog allerlei veranderingen plaats te vinden. Daardoor zegt genexpressie lang niet alles over de eiwitsamenstelling van een cel.’

Immuno-assay

Cycline E is daarvan een voorbeeld. Hoewel er waarschijnlijk slechts één gen voor het eiwit aanwezig is in het erfelijk materiaal, lijkt het erop dat er wel verschillende vormen van cycline E in de cellen zitten. Verschillen die zijn ontstaan in een latere fase van de eiwitproductie. Offerhaus: ’De specifieke kleuring van eiwitten via een immuno-assay op een microscopische coupe is voor ons de ultieme test. Dan kun je ook direct zien in welke cellen cycline E wel en niet zit. Bij DNA-testen of RNA-expressie, maak je immers een soort moes van de cellen om daarna je bepaling uit te voeren. In een coupe zie je of het om expressie gaat in een ontstekingscel of in de naastgelegen tumorcel.

Het is even werk om de juiste immuno-assay te ontwikkelen, maar heb je die eenmaal, dan is deze veel eenvoudiger en goedkoper in de kliniek uit te voeren dan een analyse van het DNA. Wij gebruiken natuurlijk ook de moderne DNA-chiptechnieken. De afgelopen tien jaar waren DNA en genen je-van-het, nu komt steeds meer het eindproduct, het eiwit, in beeld. Daarom denk ik dat de moleculaire pathologie steeds belangrijker gaat worden, en dat de aanpak die we nu gekozen hebben voor EOGC bij veel vormen van kanker navolging zal vinden.’

Dit artikel is een publicatie van AMC Magazine.
© AMC Magazine, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 maart 2004

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.