Bacteriën in kanker ontmaskerd

Op en in ons lichaam leven miljarden micro-organismen: bacteriën, virussen en gisten – ons microbioom. We hebben ze nodig, en zij ons. Bacteriën helpen ons bijvoorbeeld met het verteren van ons eten, en werken samen met ons immuunsysteem in de strijd tegen ziekteverwekkers. Vooral darmbacteriën zijn al uitvoerig onderzocht, ook in de context van kanker. Ze kunnen bijvoorbeeld de effectiviteit van immuuntherapie en chemotherapie beïnvloeden.

Uitzaaiingen

Maar deze kleine medebewoners huizen ook buiten de darm. In tumoren, bijvoorbeeld, zitten bacteriën. Met nieuwe technieken kunnen onderzoekers steeds beter achterhalen welke microben dat zijn. Maar hoe bacteriën bij een tumor komen en wat ze daar precies uitspoken blijft grotendeels onbekend, waardoor het onduidelijk is hoe belangrijk ze zijn voor de ziekte en het effect van behandelingen.  

26 kankersoorten

Omdat veel patiënten uiteindelijk overlijden aan uitzaaiingen, en veel behandelingen zich daartegen richten, namen de onderzoeksgroepen van Emile Voest en Lodewyk Wessels die metastasen onder de loep. Over bacteriën daarin was namelijk nog weinig bekend. Samen met hun collega’s in onder meer het Nederlands Kanker Instituut, het onderzoeksinstituut van het Antoni van Leeuwenhoek, hebben ze nu in kaart gebracht welke bacteriën in uitzaaiingen van kanker zitten. Beide onderzoeksgroepen zijn aangesloten bij Oncode Institute.

In weefsel van ruim 4000 uitzaaiingen van 26 kankersoorten analyseerden de onderzoekers de code van het aanwezige DNA. Aan dat genetische materiaal zie je niet alleen welke mensencellen daar zitten, maar ook welke bacteriën – die hebben namelijk ook DNA. Ze gebruikten hiervoor klinische informatie en DNA-data verzameld door de Hartwig Medical Foundation. 

Terabytes

In die onvoorstelbaar grote berg aan informatie (400 terabytes) hebben ze met computerkracht uitgedokterd welke bacteriën op welke plekken samenscholen (zie figuur). Daar was heel wat slim programmeerwerk voor nodig, want er zit relatief heel weinig bacterie-DNA in zo’n stukje weefsel.

“Verrassend genoeg bevatten niet alleen uitzaaiingen van darmkanker veel bacteriën”, vertelt onderzoeker Thomas Battaglia. Dat zou je kunnen verwachten omdat voornamelijk in de darm veel bacteriën zitten, die zouden kunnen meereizen tijdens uitzaaiing naar elders in het lichaam. “Welke bacteriën in een uitzaaiing zitten, blijkt sterk samen te hangen met de plek in het lichaam, de omstandigheden daar en het kankertype.”

Effect op therapie

Ook ontdekten ze een verband tussen bacteriën en het effect van therapie. Patiënten met longkanker en Fusobacterium in hun uitzaaiing, reageerden bijvoorbeeld slechter op immuuntherapie dan lotgenoten zonder die bacterie. Thomas: “Ook zagen we dat hoe bonter het bacteriële gezelschap was, hoe actiever de tumorcellen daar waren.”

“Ons werk opent deuren voor het verkennen van nieuwe vormen van behandelingen, bijvoorbeeld tegen bacteriën die de tumor mogelijk helpen”, zegt coauteur Iris Mimpen. “Het helpt ons begrijpen hoe de complexe omgeving van tumoren werkt, een omgeving waarin allerlei soorten cellen – en dus ook bacteriën – samenleven en elkaar beïnvloeden.”

Dit onderzoek is financieel mede mogelijk gemaakt door de AVL Foundation, KWF Kankerbestrijding en Oncode Institute.