Onderzoeker van de Week: Judith Boer
Een klein chromosoom met grote gevolgen
Elke menselijke lichaamscel (met uitzondering van zaad- en eicellen) telt 23 paar chromosomen. In deze compact opgevouwen strengen DNA liggen alle erfelijke kenmerken besloten zoals oogkleur, bloedgroep, aanleg voor ziektes, etc. Een van de bekendste chromosomen is nummer 21. Bij het syndroom van Down, ook wel trisomie 21, komt dit chromosoom namelijk in drievoud voor. Chromosoom 21 wordt ook in verband gebracht met kanker. Biomedisch wetenschapper Judith Boer onderzoekt welke rol het speelt bij kinderleukemie: “We hopen ontregelde genen te vinden die een goed doelwit zijn voor nieuwe behandelingen.”
We hopen ontregelde genen te vinden die een goed doelwit zijn voor nieuwe behandelingen.
Het onderzoek richt zich op acute lymfatische leukemie, de meest voorkomende kankersoort bij kinderen. Meer dan 80% van patiënten geneest met chemotherapie, maar deze behandeling is erg intensief met een hoge kans op ernstige bijwerkingen. Onderzoekers zijn daarom op zoek naar afwijkingen in leukemiecellen die gerichtere en minder belastende behandelingen mogelijk maken.
Hoofdverdachte
Dr. Boer zoekt die afwijkingen in genen op chromosoom 21. Volgens haar wijst alles erop dat deze bijdragen aan de ontwikkeling en instandhouding van de ziekte: “De meest voorkomende DNA-afwijking in leukemiecellen bij kinderen is een extra of een afwijkend chromosoom 21. We hebben cellen gezien met wel 5 dezelfde stukjes chromosoom 21. Het chromosoom gaat bovendien nooit verloren; we zien het in alle leukemiecellen. Een andere aanwijzing is het sterk verhoogde risico op leukemie bij kinderen met het syndroom van Down.” Volop reden dus om het verband tussen leukemie en chromosoom 21 nader te bestuderen.
De meest voorkomende DNA-afwijking in leukemiecellen bij kinderen is een extra of een afwijkend chromosoom 21.
Dat vergt wat puzzelwerk, want het is een intrigerend chromosoom: ”Chromosoom 21 is het op-één-na kleinste chromosoom. Het omvat slechts 1,5% van al het DNA en er liggen veel genen op. Het wordt een flinke uitdaging om te achterhalen welke daarvan de boosdoeners zijn. De zoektocht wordt bemoeilijkt doordat leukemiecellen meestal het hele chromosoom bevatten. We kunnen onze analyse dus niet beperken tot een klein stukje. We moeten het echt volledig in kaart brengen.”
Patronen ontdekken
Het eerste deel van het onderzoek staat in het teken van het verzamelen van honderden DNA-profielen: “We maken analyses van weefsel dat al in onze vriezers ligt, maar gebruiken ook data uit eerdere weefselanalyses. Met behulp van computers proberen we in al die duizenden genen patronen te ontdekken. Uiteindelijk komt daar een setje genen uit dat we interessant vinden om verder te onderzoeken.“
Genen aan- en uitzetten
In het tweede deel onderwerpt dr. Boer de geselecteerde genen aan een test om te zien wat ze doen: “We kijken of ze echt zo belangrijk zijn voor de leukemiecellen. In een kweekbakje gaan we ze één voor één uitschakelen om te zien welk effect dat heeft op de leukemiecellen. Gaan ze dood, gebeurt er helemaal niks of iets daartussenin? Omgekeerd kunnen we de genen ook over-activeren om te zien of de leukemiecellen dan agressiever worden of zich vermeerderen.”
Betere behandeling
Als de onderzoekers ontdekken van welke genen de leukemiecellen echt afhankelijk zijn, volgt het slotoffensief: “In de laatste stap van het onderzoek kijken we of deze genen te remmen zijn met doelgerichte medicijnen. Het liefst bestaande middelen, want dan kunnen patiënten er het snelst van profiteren. We hopen dat dit onderzoek uiteindelijk leidt tot een effectievere en minder belastende behandeling voor kinderen met chromosoom 21-gerelateerde leukemie. Dat zou echt heel mooi zijn.”
