Onderzoek naar neuroblastoomcellen die zich schuilhouden in het beenmerg

Beenmerg, het weefsel in onze botten dat bloed- en immuuncellen produceert, is een veelvoorkomende plek waarnaar tumorcellen kunnen uitzaaien en waar ze zich kunnen schuilhouden. Bij neuroblastoom, een solide tumor bij jonge kinderen, zijn dergelijke tumorcellen een belangrijke reden waarom slechts de helft van de hoogrisicopatiënten overleeft. Deze cellen kunnen namelijk tijdens de behandeling blijven bestaan, waarna de ziekte later kan terugkeren. Er is dan sprake van een recidief, dat vaak ontstaat vanuit een kleine hoeveelheid tumorcellen die ongevoelig, oftewel resistent, zijn geworden voor therapie en zich kunnen schuilhouden in het beenmerg.  

Onderzoek laat in toenemende mate zien dat uitgezaaide tumorcellen hun eigen micro-omgeving veranderen om zo een gunstige groeiomgeving voor zichzelf te creëren. Deze omgeving bestaat onder andere uit mesenchymale stromale cellen (MSCs). Dit zijn gezonde stromacellen die hun kankerachtige buurcellen kunnen beschermen tegen chemotherapie. Het ontstaan van resistentie tegen chemotherapie is een van de belangrijkste obstakels in het effectief behandelen van neuroblastoom, met name uitzaaiingen in het beenmerg, en er is duidelijk een vernieuwende aanpak nodig om dit tegen te gaan.

Over het onderzoek

Ons onderzoek richt zit daarom op de communicatie tussen de neuroblastoomcel en omgevingscellen in het beenmerg, in het bijzonder de MSCs, met als doel de beschermingsrespons van de tumor te remmen. 

Resultaten

In het laboratorium hebben we ontdekt dat uitgezaaide neuroblastoomcellen de MSCs in het beenmerg beïnvloeden. We hebben hiervoor beenmerg van patiënten met en zonder uitzaaiingen vergeleken. In beenmerg met neuroblastoomcellen werden veranderingen in MSCs gevonden. Deze veranderde MSCs en tumorcellen in het beenmerg hebben we onderzocht met behulp van een ‘single-cell techniek’, waarmee we individuele cellen afzonderlijk konden bestuderen. Zo konden we voorspellen hoe de cellen met elkaar communiceren door specifieke signalen naar elkaar uit te wisselen. De interactie hebben we vervolgens nagebootst met behulp van patiëntafkomstige mini-tumoren ("tumoroïden"), die in een schaaltje kunnen worden gekweekt. Deze laboratoriumexperimenten toonden aan dat MSCs de tumorgroei kunnen stimuleren en tumorcellen kunnen beschermen tegen chemotherapie. Om te begrijpen hoe MSCs dat doen, hebben we bepaalde signaalroutes uitgeschakeld. We zagen onder andere dat MSCs veranderde immuunsignalen afgeven in aanwezigheid van tumorcellen. 

Samen laten deze resultaten zien dat MSCs een actieve rol spelen in de beenmerg-uitzaaiingsplek. Dit project heeft ons ons begrip vergroot van hoe tumorcellen veranderen en communiceren met MSCs binnen het beenmerg. Hoewel de gevonden signaalroutes verder onderzocht moeten worden, wijzen onze bevindingen in de richting van een behandelingsaanpak die zowel de tumorcellen als hun ondersteunende omgeving in beenmerg in een vroeg stadium aanpakt, met als doel het risico op terugkeer van de ziekte te verkleinen. 

Centrum: Prinses Máxima Centrum voor kinderoncologie   
Startjaar: 2021 
Looptijd: 4 jaar 
Totale kosten/bijdrage KiKa: € 599.646,00 
Onderzoeksnummer: 374 
Projectleider(s): Ilse Timmerman en Lieve Tytgat 
Status: Afgerond 
Projectsoort: KiKa project