Circulerend tumor DNA, een epigenetische merker van het tumorgedrag

Het succes van kankertherapie is afhankelijk van bepaalde karakteristieken van de tumor. Zo bestaat er niet één type borstkanker maar zijn er 4 verschillende subtypes, en heeft ook de zuurstoftoevoer van de tumor (of het gebrek eraan, hypoxie) een belangrijke impact op welke behandeling succesvol zal zijn. Zo heeft één type borstkanker (de HER2 positieve), 50% minder kans heeft op overleving dan andere types borstkanker, maar is deze de enige die baat heeft bij een behandeling met Herceptin. Een ander voorbeeld zijn tumoren gekenmerkt door een zuurstofgebrek: die gedragen zich agressiever, waardoor de kans op uitzaaiingen vergroot en de kans dat de behandeling aanslaat verkleint.
Het bepalen van zulke subtypes of van het zuurstofgebrek in een tumor blijft een grote uitdaging: deze karakteristieken kunnen verschillen binnen één en dezelfde tumor, en kunnen veranderen doorheen de tijd ten gevolge van therapie. Idealiter worden deze eigenschappen daarom continu opgevolgd tijdens het verloop en de behandeling van de ziekte. Momenteel zou dit betekenen dat er herhaaldelijk pijnlijke biopsies moeten genomen worden, wat niet betaalbaar is en bovendien niet voor elke patiënt of elke tumor haalbaar is.
In dit project zullen we trachten een oplossing te bieden voor dit probleem door een test te ontwikkelen die gebaseerd is op het vrij circulerende tumor DNA, dat zich in minimale hoeveelheden in de bloedbaan bevindt. Onze preliminaire resultaten suggereren immers dat dit circulerend tumor DNA voldoende informatie bevat om het moleculaire subtype en het eventuele zuurstofgebrek van een tumor te bepalen. We zullen in dit project focussen op epigenetische veranderingen. Dit zijn dynamische veranderingen in het DNA van de kankercel die het tumorgedrag weerspiegelen. Door een eenvoudige bloedafname hopen we zo het gedrag van de tumor te kunnen bepalen voor behandeling, en het gedrag van de tumor te kunnen volgen gedurende de behandeling.
In een eerste fase zullen we de posities van nucleosomen (eiwitunits waarin het DNA structureel opgewonden zit) trachten te identificeren. Verschillende subtypes van borst en colorectale kanker zijn immers gekenmerkt door verschillende posities van deze nucleosomen. In een tweede fase zullen we het onlangs gepubliceerde baanbrekende onderzoek van onze onderzoeksgroep over zuurstofgebrek in tumoren verder uitwerken. Hiervoor zullen we DNA hypermethylatie (een gevolg van dit zuurstofgebrek) opvolgen in tumoren die behandeld worden met anti-angiogenese medicijnen, zoals colorectale en eierstok kanker.
We zullen dus trachten om met de minimale hoeveelheid cel vrij tumor DNA aanwezig in een bloedstaal, het subtype en het eventuele zuurstofgebrek van de tumor te karakteriseren. Met deze nieuwe en goedkope, minimaal-invasieve test denken we de beperkingen van de huidige tests te kunnen omzeilen. We hopen op die manier het tumorgedrag zeer regelmatig kunnen te opvolgen. Deze informatie zal artsen helpen om een meer dynamische en op maat gemaakte behandeling voor te schrijven. We hope op deze manier nevenwerkingen tot een minimum te beperken en het succes van de behandeling te kunnen vergroten.