Evenwicht in het beenmerg herstellen bij uitzaaiingen van kanker

Met een persoonlijke LSBR fellowship voor 5 jaar gaat Ilse Timmerman haar onderzoek voortzetten aan neuroblastoom, een agressieve vorm van kinderkanker. Ze onderzoekt waarom uitgezaaide tumoren in het beenmerg zo moeilijk te bestrijden zijn, en richt zich op bepaalde cellen in het beenmerg die de tumor mogelijk beschermen tegen het afweersysteem en immunotherapie. Ilse doet haar onderzoek in samenwerking met het Prinses Máxima Centrum.

Neuroblastoom is vaak al uitgezaaid bij de diagnose. Ondanks intensieve behandelingen, zoals chemotherapie en immunotherapie, keert de ziekte helaas vaak terug, met name in het beenmerg. Die uitzaaiingen zijn lastig te bestrijden, omdat ze minder gevoelig zijn voor de gebruikelijke behandelingen.

Een verstoord evenwicht

In gezond beenmerg zorgen speciale cellen, de mesenchymale stromale cellen, voor een optimale omgeving, waarin bloedstamcellen zich kunnen ontwikkelen tot de verschillende soorten bloedcellen: rode bloedcellen, bloedplaatjes en afweercellen. “Bij kinderen met neuroblastoom-uitzaaiingen in het beenmerg is het evenwicht verstoord”, legt Sanquin-onderzoeker Ilse Timmerman uit. “De kinderen hebben vaak bloedarmoede, waardoor ze regelmatig bloedtransfusies nodig hebben. Ook de afweer is geremd. We vermoeden dat het de stromale cellen zijn die worden beïnvloed door de tumorcellen en op hun beurt  de balans in de uitgroei van stamcellen naar verschillende types afweercellen verstoren..”

Op zoek naar nieuwe aangrijpingspunten

Ilse wil in kaart brengen hoe tumorcellen, stromale cellen en stamcellen met elkaar communiceren op moleculair niveau. Door deze interacties beter te begrijpen, hoopt ze nieuwe strategieën te ontwikkelen om het evenwicht in het beenmerg te herstellen. Zodat onderdrukking van het immuunsysteem kan worden tegengegaan en immunotherapie effectiever tumorcellen kan aanvallen.

De aanpak

Het onderzoek zal in drie stappen gaan:

1. Analyseren van het beenmerg van neuroblastoompatiëntjes met en zonder uitzaaiingen in het beenmerg, en dat vergelijken met gezond beenmerg.
2. Onderzoeken wat er verandert als je tumorcellen toevoegt aan beenmerg-op-een-chip,  een 3-D-beenmerg model, dat eerder bij Sanquin is ontwikkeld.
3. Hieruit factoren selecteren die aangrijpingspunten kunnen zijn om het beenmerg in balans te krijgen, en die verschillende factoren in het model één voor één uitschakelen.

Ilse: “We verwachten zo nieuwe ingangen te vinden voor een effectievere therapie tegen beenmerg-uitzaaiingen, waarmee zowel kinderen met neuroblastoom als patiënten met andere tumoren die uitzaaien naar het beenmerg kunnen worden geholpen.”

Beenmerg-op-een chip. Links Blauw: bloedstamcellen, rood: bloedvatcellen. Rechts Paars: mesenchymale stromale cellen, geel: mini neuroblastoom-tumoren

De LSBR beurs is een persoonlijke beurs voor Ilse. Ze gaat het onderzoek uitvoeren in samenwerking met Carlijn Voermans van Sanquin, in samenwerking met Lieve Tytgat en Mirjam Belderbos van het  Prinses Máxima Centrum.