Met computers oorzaak kinderkanker ontrafelen
Het Elfstedenzwemtocht-onderzoek van Patrick Kemmeren
Vol trots laat onderzoeker Patrick Kemmeren de verschillende kamers zien in het Prinses Máxima Centrum. In dit gloednieuwe centrum aan de rand van Utrecht wordt de zorg voor én het onderzoek naar kinderen met kanker gebundeld. Na een rondleiding langs verschillende klaslokaaltjes, een muziekstudio, een sport- en spelruimte en een soort ‘Klokhuis-achtige’ opstelling (waar kinderen meer kunnen leren over kanker en hun behandeling), ploffen we neer op een stoel. Daar vertelt Kemmeren over zijn eigen belangrijke bijdrage in het Prinses Máxima Centrum.
De computer als laboratorium
“Bioinformatica is mijn vakgebied. Ik gebruik computers om data om te zetten in kennis. Door het gebruik van DNA in onderzoek hebben we tegenwoordig heel veel data beschikbaar. Teveel om met de hand te analyseren, daar heb je dus computers en algoritmes voor nodig”, legt Kemmeren uit.
De computer is dus als het ware zijn laboratorium, maar wat onderzoekt hij daarmee? “In algemene zin richt het onderzoek in mijn groep zich op genetische interacties in kaart brengen. Dat is nodig, want daarvan weten we nog heel weinig.”
Mutaties en hun onderliggende regelcircuit
Het is een begrip dat enige uitleg behoeft en die geeft de onderzoeker graag. “We weten dat kanker een proces is van meerdere mutaties, fouten die ontstaan in het DNA. De meeste mutaties die we gedurende het leven oplopen hebben geen effect, gelukkig. Maar sommige helaas wel. En wij kijken naar combinaties van deze mutaties die we zien bij kankercellen.”
Daarbij focust Kemmeren zich met name op de combinaties die vaak samen voorkomen in kanker, of juist helemaal niet. “Mutaties die vaker samen voorkomen, die noemen we ‘wederzijds versterkend’. Als ik in een kankercel kijk en ik zie mutatie A én B vaker optreden, dan is de verwachting dat deze combinatie de kankercel helpt om uit te groeien en te vermeerderen.”
Je hebt hier alle expertise dicht bij de hand.
Aan de andere kant zijn er mutaties die je niet gezamenlijk ziet. “Dat zijn wederzijds uitsluitende mutaties. De aanname bij deze soort combinatie is dat die dodelijk is voor de kankercel. Dat de cel niet kan bestaan als beide mutaties bestaan. Daar zou je dan gericht op kunnen behandelen. Als kankercellen 1 van de 2 mutaties heeft, kun je de andere mutatie ‘introduceren’ in de cel en dan gaat hij dood. Dat gebeurt al succesvol bij borstkanker, met zogeheten PARP-remmers. Dat medicijn is na 15 jaar onderzoek 1,5 jaar geleden goedgekeurd voor gebruik. Dat is een lang traject, maar dat komt deels omdat het onderliggende ‘regelcircuit’ bij deze combinaties niet goed bekend zijn. Daarom willen we die dus in kaart brengen in dit project, dan kan dat traject voor eventuele volgende geneesmiddelen sneller.”
Mede mogelijk door vooruitgang
Wat de mogelijkheden betreft is dit het perfecte moment om zulk onderzoek te doen. “We kunnen tegenwoordig het DNA makkelijk in kaart brengen. Dat kost nu ongeveer 1500 dollar per persoon. De eerste keer dat het DNA in kaart werd gebracht, in 2002, kostte het jaren werk en 3 miljard dollar.”
Voor wie het toch nog wat onduidelijk is, wat je met die mutatiecombinaties kunt, legt Kemmeren nog wat concreter uit wat hij wil doen in dit KWF-project. “We vergelijken mutaties in gezonde cellen met die van kankercellen, binnen dezelfde patiënt. We hebben daarvoor de beschikking over DNA data van 2600 kinderen. Niet uit het Prinses Máxima Centrum, omdat we net zijn opgestart, maar dankzij samenwerking met een groot centrum in Heidelberg (Duitsland), en het grootste kinderoncologiecentrum ter wereld, in Memphis (Verenigde Staten). Voor al deze kinderen is in kaart gebracht welke mutaties optreden. Wij gaan daarin kijken welke mutaties vaak voorkomen in kankercellen en niet in gezonde cellen. Dat levert een lijst op. Vervolgens kijken we naar welke mutaties ook echt leiden tot een effect. En in die kortere lijst bekijken we weer welke combinaties van mutaties je vaker, of juist niet, ziet.”
Koppeling met de patiënt
Hoewel Kemmeren dagelijks tot over zijn oren in de data zit, is de patiënt nooit ver weg. “Dat is het mooie aan dit centrum. Als wij iets vinden bij Wilmstumoren, dan gaan we een paar deuren verderop naar het laboratorium om te praten met Jarno Drost, die daar onderzoek naar doet. Je hebt hier alle expertise dicht bij de hand. Mijn specialisme zit op het uitzoeken van hoe deze regelcircuits werken, maar uiteindelijk is het doel natuurlijk dat we die kennis kunnen gebruiken voor vervolgonderzoeken naar betere behandelingen.”
Het onderzoek van Kemmeren wordt mede mogelijk gemaakt door zwemmer Maarten van der Weijden, die met zijn Elfstedentocht geld voor 11 onderzoeken ophaalt. “Ik vind het mooi dat hij ook voor mijn onderzoek heeft gekozen. Het is namelijk best lastig uit te leggen, mensen hebben er niet direct een beeld bij. Maar het is wel ontzettend belangrijk dat we dit goed in kaart brengen!”
