Horizon brengt wetenschap verder - SPACETIME

Tekst: Floor Catshoek

Longkanker is een van de dodelijkste vormen van kanker ter wereld, mede omdat het vaak pas in een laat stadium wordt ontdekt. Immuuntherapie biedt hoop — maar voorlopig slechts voor een kleine groep patiënten. Het Europese onderzoeksproject SPACETIME wil daar verandering in brengen. Febe en Marieke werken vanuit het Amsterdam UMC samen met veertien partners uit zeven Europese landen aan een ambitieus doel: begrijpen hoe de strijd tussen de tumor en het immuunsysteem werkt bij bepaalde patiënten en vaststellen welke immuuntherapie daarbij kan aanslaan.

Febe: “Op dit moment krijgt een deel van de patiënten met longkanker immuuntherapie om de tumor te bestrijden. Alleen werkt dat nu maar bij 25% van die patiënten. Met dit onderzoek proberen we beter te voorspellen welke vorm van immuuntherapie geschikt is voor welke patiënt, zodat die overige 75% er ook baat bij kan hebben."

De reden dat immuuntherapie zo vaak tekortschiet, heeft alles te maken met de manier waarop tumoren zich gedragen. Febe: "Er is een continu gevecht gaande tussen de tumor en het immuunsysteem. De tumor verzint steeds nieuwe listen om aan het immuunsysteem te ontsnappen. Op den duur redt het immuunsysteem het niet meer. De tumor wint.”

Waarover gaat jullie onderzoek?

Op het moment dat bij een patiënt een tumor te zien is, hebben de kankercellen het immuunsysteem al onder controle. Dit proces begint dus al lang voor de diagnose. Marieke: "We gaan er eigenlijk vanuit dat er in een mensenleven heel vaak kleine tumortjes ontstaan die ons immuunsysteem wel kan opruimen. Als bij mensen daadwerkelijk kanker wordt gevonden, dan is dat het immuunsysteem niet gelukt. Dan ben je al een heel proces verder."

Met SPACETIME willen de onderzoekers precies ontrafelen hoe de kanker van het immuunsysteem weet te winnen en hoe je van tevoren kunt voorspellen welke ‘truc’ een tumor daarvoor gebruikt. Dat inzicht is de sleutel tot gepersonaliseerde immuuntherapie.

Waarom is dit onderzoek zo belangrijk?

Febe: "Er zijn in de afgelopen tien jaar ontzettend veel verschillende vormen van immuuntherapie ontwikkeld en getest op patiënten. En vaak faalden deze. Maar dat betekende niet dat ze niet goed waren. Ze werden namelijk op de gehele patiëntenpopulatie getest. Maar omdat een tumor zoveel verschillende trucs kan gebruiken om het immuunsysteem te onderdrukken, denken we dat die therapieën best kunnen werken als ze bij specifiekere doelgroepen worden ingezet."

Marieke: "Als je op een groep van honderd patiënten een bepaalde therapie uitprobeert, en er zijn maar tien mensen bij wie dat iets doet, dan is de conclusie vaak: dat is te weinig effect, daar gaan we niet mee verder. Maar als je van tevoren al die tien mensen kunt selecteren op bepaalde eigenschappen van de tumor, en ze reageren bijna allemaal goed, dan is het misschien wel een geweldige therapie. Die selectie vooraf is waar wij op insteken."

De onderzoekers kijken daarvoor naar de tumoren op celniveau. SPACETIME gebruikt geavanceerde beeldvormingstechnieken om een biopt — het weefselmonster dat bij diagnose wordt genomen — tot in detail te analyseren.

Febe: "Wij maken plaatjes van de tumor en kleuren de verschillende cellen aan zodat we kunnen zien: dit zijn de tumorcellen, dit zijn die immuuncellen en zo reageren ze op elkaar. We bekijken de hele tumor. Daar zitten kankercellen in, maar ook bindweefselcellen, immuuncellen die de tumor helpen en immuuncellen die de tumor proberen aan te vallen. Het is een heel complex systeem."

Wat SPACETIME onderscheidt van eerder onderzoek, is dat de structuur van het weefsel intact blijft.

Marieke: "Tot nu toe werd een tumor altijd bestudeerd door deze eruit te halen en al die cellen uit elkaar te halen en dan te karakteriseren welke cellen erin zaten. Maar wat wij gaan doen, is in een plakje van de tumor kijken welke cellen waar zitten. Doordat we het weefsel en dus de structuur intact laten, kunnen we echt kijken hoe de tumor georganiseerd is. Liggen de goede cellen dicht bij de slechte cellen? Ernaast of eromheen? Zo kunnen we die interactie beter in kaart brengen."

Wat is de grootste doorbraak tot nu toe?

Het project loopt nu achttien maanden. Een wereldschokkende ontdekking is er nog niet — dat is ook niet te verwachten zo vroeg in het traject. De echte data-analyse begint pas de komende maanden. Maar er is wel degelijk een belangrijke stap gezet.

Marieke: "We hebben binnen de Europese samenwerking onze technieken zodanig op elkaar afgestemd dat we met één of twee plakjes weefsel meerdere technieken kunnen uitvoeren. Dat stukje weefsel gaat dus meerdere landen af voor onderzoek met die verschillende technieken, waarna de collega’s in Duitsland de data die daaruit voortkomen analyseren. Daar kunnen ze verbanden leggen tussen wat we in Amsterdam, Leiden en Zweden hebben gemeten."

Het consortium heeft dus de infrastructuur voor baanbrekend onderzoek gebouwd. Nu volgt de daadwerkelijke analyse. Febe blikt vooruit: "We hebben nu alle methoden opgezet waarmee we het materiaal gaan analyseren. Dus alle protocollen liggen klaar."

Hoe verandert dit onderzoek het leven van mensen?

Marieke: “Ons einddoel is dat het in de toekomst mogelijk is dat een longkankerpatiënt op basis van één biopsie en een bloedmonster te horen kan krijgen welke immuuntherapie het beste bij hem of haar past.”

Op de langere termijn kan het onderzoek ook bijdragen aan vroegdetectie. Febe: "Stel: we nemen een scan af bij alle mensen met een verhoogd risico – bijvoorbeeld omdat ze een bepaald aantal jaren hebben gerookt. Door de inzichten van SPACETIME kunnen we dan al in een heel vroeg stadium voorspellen hoe de beginnende kanker zich zal ontwikkelen. We hebben dan inzicht in hoe die patiënt behandeld moet worden. Is afwachten voldoende? Of moeten we ingrijpen, omdat we van tevoren weten dat de samenstelling van de tumor zorgt dat hij waarschijnlijk niet zal reageren op immuuntherapie?"

Febe en Marieke zijn realistisch over de tijdlijn. Na vijf jaar onderzoek zal die overige 75% van de patiënten nog niet zijn geholpen — maar de weg daarnaartoe zal zijn uitgestippeld. Marieke: "Een van de eindpunten van het project is dat we een aantal biomarkers hebben ontwikkeld — kleuringen waarmee we kunnen voorspellen of een bepaalde patiënt wel of niet een bepaalde behandeling moet krijgen. En we doen een voorstel voor een klinische studie waarmee andere wetenschappers zo'n biomarker dan kunnen gaan testen. Hoe kunnen we na die vijf jaar het snelst verder om het echt naar die patiënten te krijgen?"

Wat is de meerwaarde van Horizon Europe-financiering?

SPACETIME telt vijftien partners in zeven Europese landen. Weefsel wordt geanalyseerd in Amsterdam, Leiden en Stockholm. De complexe computeranalyse van al die data vindt plaats bij het Helmholtz-instituut in Duitsland. Patiënten worden geworven vanuit meerdere centra, waaronder in Nederland en Spanje. Die schaal was zonder Europese subsidie simpelweg onmogelijk, stelt Marieke: "Dit onderzoek was onmogelijk geweest zonder zo'n consortium. Dit kan niet worden uitgevoerd door één onderzoeksgroep of één instituut. Dat is veel te duur. Bovendien heb je heel veel verschillende expertises nodig, en die heb je bijna nooit onder één dak. Dus dat moet je echt in samenwerkingen doen. Daarvoor zijn dit soort beurzen echt essentieel."

Het project valt onder de 'Mission Cancer' — de Europese missie om de overleving van kankerpatiënten te vergroten. Horizon Europe stelt ook eisen die de samenwerking structureren: zo mocht niet meer dan 40% van het budget bij één land terechtkomen. Die randvoorwaarden dwingen tot echte Europese samenwerking, en niet alleen de rijke landen. Marieke: "Wij hebben bijvoorbeeld ook Slovenië als onderzoekspartner. En dat is voor ons heel waardevol, omdat zij toch weer een andere vorm van gezondheidszorg hebben."

De subsidie brengt ook iets wat moeilijker te kwantificeren is: de energie van een gemeenschappelijk project. Febe sluit af met een persoonlijke noot: "We hebben echt een ontzettend leuke groep mensen bij elkaar gekregen. Naast expertise vinden we in het consortium ook enthousiasme en motivatie. Het voelt echt als een groep!”