Bij sommige typen kanker, is het ons lichaam zélf dat genezing bemoeilijkt. Ons bindweefsel en immuunsysteem leggen dan een soort pantser om de tumor heen waar chemotherapie niet of nauwelijks doorheen kan komen. Dit pantser, de tumor micro environment, is door onderzoeker Marcel Heinrich in het lab nagebootst en 3D gemodelleerd. Door in het lab uit te vinden met welke middelen er wél een weg is te vinden naar de tumor, kan ook het aantal benodigde dierproeven omlaag. Heinrich is recent cum laude gepromoveerd aan de Universiteit Twente.
Alvleesklierkanker en glioblastoom - een agressieve hersentumor - zijn twee typen kanker die een slechte prognose hebben. Een van de redenen is dat het moeilijk is om in te grijpen. Dit komt onder meer door de micro-omgeving die de tumor zelf om zich heen aanlegt een daarbij het lichaams-eigen immuunsysteem en bindweefsel gebruikt. Chemotherapie is ontworpen om de tumor aan te vernietigen, maar stuit op een omgeving die de toegang tot de tumor bemoeilijkt. Voor alvleesklierkanker is dit een heel ander type omgeving dan voor glioblastoom. Modellen in het platte vlak (2D) voldoen niet goed om de effecten te beschrijven, daarom heeft Marcel Heinrich de omgevingen in 3D gemodelleerd, onder andere met bioprinttechnieken gebaseerd op informatie die uit patiëntenonderzoek komt. De basisvraag is: wat is er nodig om de tumor micro environment te openen, om een weg te vinden voor de chemokuur?
De micro-omgeving van de alvleeskliertumor (paars) maakt toegang tot de tumor, met chemokuren, moeilijker.
Verschillende omgevingen
Er blijkt geen ‘one size fits all’ te bestaan voor de omgeving van een tumor. Rondom alvleesklierkanker (PDAC: pancreatic ductal adenocarcinoma) bouwt zich een sterk netwerk van draadvormig weefsel op, fibrotisch stroma, dat het functioneren van de bloedvaten kan belemmeren. Een glioblastoom trekt macrofagen naar zich toe, een type wit bloedlichaam dat in dit geval wordt gemobiliseerd om juist de remedie tegen de kanker aan te vallen. Voor elk type is een andere strategie nodig om tot de tumor door te dringen. De 3D-gemodelleerde omgeving helpt om hiermee in vitro te experimenteren op basis van betrouwbare data. De mini-alvleesklier en het minibrein zijn niet bedoeld om te implanteren, zoals met tissue engineering het doel is. Ze hebben een aantal minimale basisfuncties, karakteristiek voor de betreffende tumor, die nodig zijn om de tumoromgeving te onderzoeken en nog beter aan te vallen. Dankzij deze 3D modellen weet je dus al veel meer en kun je ‘vrijer’ experimenteren, zodat het aantal dierproeven drastisch omlaag kan, aldus Heinrich.
Marcel Heinrich (Herne, Duitsland, 1992) heeft zijn onderzoek uitgevoerd in de groep Advanced organ bioengineering and therapeutics, onderdeel van het TechMed Centre van de Universiteit Twente. Hij is recent gepromoveerd op het proefschrift ‘Engineering the tumor microenvironment – novel 3D in vitro models to study cellular interactions & therapeutics’. Zijn promotor was prof.dr. Jai Prakash.
