3D tumor models create a realistic situation for cancer cells for drug testing ©Pixabay

Een kleine chip die de verspreiding van kankercellen nabootst. Dat ontwikkelde Jelle Sleeboom tijdens zijn promotieonderzoek bij de Technische Universiteit Eindhoven.

In Nederland zijn er in 2018 44.770 mensen gestorven aan kanker. Hierbij is vaak niet de primaire tumor de oorzaak van het overlijden, maar het uitzaaien ervan. Daarom wil Sleeboom met zijn technieken helpen om kankeruitzaaiing beter te kunnen begrijpen en uiteindelijk zelfs voorkomen. Tijdens zijn onderzoek ontwikkelde Sleeboom kleine chips die voor kankercellen vergelijkbaar zijn met het menselijk lichaam.

Metastase

Wanneer kankercellen zich verplaatsen naar andere organen, heet dat metastase. Metastase wordt nog niet goed begrepen door doctoren. Dit komt doordat onderzoeken naar nieuwe behandelingen vaak gericht zijn op het aanvallen van de snel delende kankercellen. Om metastase te voorkomen of behandelen moet hier meer onderzoek naar gedaan worden.

Onderzoek naar metastase is lastig omdat het op enorm kleine schaal plaatsvindt. Tumoren kunnen zich verspreiden met slechts enkele cellen. Dit maakt ze lastig te volgen.

Sleeboom: “Wat het begrip van metastase nog lastiger maakt is dat kankercellen niet zelfstandig uitzaaien, maar op allerlei manieren worden beïnvloed door hun omgeving.” Deze omgeving heet de tumor micro-omgeving.

Chips

Sleeboom ontwikkelde kleine chips, waarmee de tumor micro-omgeving gesimuleerd kan worden. De apparaatjes werken op basis van microfluïdica, de wetenschap van het manipuleren van vloeistoffen.

Deze apparaatjes kweken kankercellen in vloeistofkanalen en kamertjes.  “Dit doet de kankercellen geloven dat ze in een mens zitten”, zegt Sleeboom. “Het grote verschil is dat deze chips controle geven over de tumor micro-omgeving. Daardoor kan het effect van de verschillende factoren op kankercellen systematisch onderzocht worden.” Dit concept heet ‘cancer-on-a-chip’.

Beïnvloeden van kankercellen

In de tumor micro-omgeving is veel variatie in zuurstofconcentratie. Sleeboom onderzocht het effect van zuurstofverloop op kankercellen. Hij liet hiermee onder andere zien dat een bepaald type borstkankercel aangetrokken wordt door lagere zuurstofconcentraties. “Dit kan ons mogelijk meer leren over het gedrag van kankercellen in mensen,” aldus Sleeboom.

Verdere ontwikkeling

Sleeboom ontwikkelde onder andere een methode om kankercellen met een membraan te omringen. Wanneer kankercellen zich losmaken van de primaire tumor, moeten deze eerst door een dun membraan breken. Dit heet invasie, de eerste fase van metastase. Met deze ontwikkeling kan het proces van metastase beter gevolgd worden.

Sleeboom: “De technieken die we hebben ontwikkeld dragen bij aan de verdere ontwikkeling van ‘Cancer-on-a-chip’. Hopelijk helpt dit in de toekomst bij het beter begrijpen van kankeruitzaaiing, of het zelfs voorkomen.”

Word lid!

Op Innovation Origins lees je elke dag het laatste nieuws over de wereld van innovatie. Dat willen we ook zo houden, maar dat kunnen wij niet alleen! Geniet je van onze artikelen en wil je onafhankelijke journalistiek steunen? Word dan lid en lees onze verhalen gegarandeerd reclamevrij.

Over de auteur

Author profile picture