Onderzoek in diergeneeskunde kan ook mensen helpen
Dr. Floryne Buishand is specialist Chirurgie Gezelschapsdieren in opleiding en werkt aan de faculteit Diergeneeskunde van de Universiteit Utrecht (profiel). Voor haar promotieonderzoek onderzocht zij biomarkers voor tumoren in de alvleesklier van honden.
Daarmee is zij een “translational scientist”: een bruggenbouwer tussen onderzoek en de kliniek, want biomarkers geven dierenartsen meer inzicht op de slagingskans van beschikbare therapieën. De resultaten van het onderzoek helpen dierenartsen in de praktijk met het begeleiden van honden met alvleesklierkanker.
Studie naar kanker bij honden
Floryne: “ik vind de combinatie mooi. In de kliniek signaleren we op welk gebied behoefte is aan nieuwe kennis, dat vertalen we naar laboratoriumonderzoek, en van daar gaan we terug naar de kliniek.” Floryne promoveerde op het proefschrift ‘Canine and Human Insulinoma – prognostic factors, druggable genes and cancer stem cells’.
Kanker in de alvleesklier
Het insulinoom is een insulineproducerende tumor van de alvleesklier. Deze zeldzame vorm van kanker heeft een slechte prognose. “Bij mensen komen jaarlijks één tot vier gevallen per jaar voor op elke miljoen bewoners van Nederland”, vertelt Floryne.
“Daarvan is slechts 10 tot 15 procent kwaadaardig.” Voor honden is het anders. “Wij zien in onze kliniek jaarlijks ongeveer vijftien honden met een insulinoom. Vrijwel alle insulinomen bij de hond zijn kwaadaardig en kunnen dienen als model voor de kwaadaardige variant van het insulinoom bij mensen.”
Ontdekkingen gedaan bij honden leveren vaak ook voor de humane geneeskunde belangrijke informatie op. Informatie die bevindingen bij laboratoriumdieren aanvult, aldus Floryne. “De hond bevindt zich als soort dichter bij de mens dan de muis. Verder zien we bij de hond spontaan optredende tumoren en leven honden in dezelfde omgeving als mensen en niet in een volledig gecontroleerd laboratorium.
Laboratoriummuizen hebben vaak een niet volledig functionerend immuunsysteem. Maar het immuunsysteem speelt een belangrijke rol bij het ontstaan en de verspreiding van tumoren. De alvleesklier van de hond is ook beter te vergelijken met die van de mens, dan de alvleesklier van een muis.”
Nieuwe chirurgische techniek
De standaardmethode bij het chirurgisch verwijderen van een insulinoom maakt gebruik van een zogenoemde ligatuur, waarbij de tumor wordt afgebonden. Floryne vergeleek acht honden die volgens deze werkwijze waren behandeld, met acht honden die met een nieuwe methode werden behandeld.
“Het deel van de alveleesklier met de tumor verwijderen we nu met behulp van een elektrische ‘vessel sealer’. Dit apparaat brandt bloedvaten en afvoergangen in de alvleesklier dicht en snijdt ze door. Het mesje zit in het apparaat zelf.”
Haar resultaten laten zien dat de nieuwe operatiemethode leidt tot een aantoonbaar kortere operatieduur en een kortere opname ná de operatie. Er is geen hechtmateriaal nodig, dus blijven er geen oneigenlijke materialen in de buikholte achter. Vergeleken met de oude methode zijn de complicaties niet toegenomen.
“Nu vereist deze methode nog een open operatie,” vervolgt Floryne, “maar in principe zou een operatie via een kleine opening mogelijk moeten zijn, dat noemen we een laparoscopische ingreep. Bij mensen is al aangetoond dat zo’n laparoscopische benadering voor deze therapie grote voordelen heeft.”
Aanvullende therapieën
Insulinomen keren vaak terug. “De operatie kan dan worden herhaald”, verklaart Floryne. “Maar aanvullende therapieën die het terugkeren van tumoren kunnen voorkomen, zouden fijner zijn.” Een mogelijkheid is het aanpakken van kankerstamcellen.
“We hebben aangetoond dat een deel van de cellen uit hondeninsulinomen beschikt over stamceleigenschappen.” Haar hypothese was dat stamcellen verantwoordelijk zijn voor het uitzaaien van de tumor. “Het eiwit CD90 bleek in een humane insulinoomcellijn een markeringseiwit voor kankerstamcellen. We spoten cellen met verschillende eigenschappen in bij naaktmuizen. Insulinoomcellen die CD90-positief waren, bleken in staat tumoren te vormen, terwijl CD90-negatieve cellen dat niet konden.”
Om het proefdiergebruik terug te dringen, gebruikte Floryne voor de volgende stap zebravisembryo’s. “We hebben de cellen ingespoten en gekeken of ze in de embryo’s gingen migreren. Dat gebeurde.
Maar met een antilichaam tegen CD90 erbij gebeurde dat significant minder.” Dit zou de eerste stap kunnen zijn richting een antilichaamtherapie. “Chirurgie zal de belangrijkste behandeling blijven. Maar als aanvullende therapie is een antilichaam in de toekomst mogelijk geschikt om te voorkomen dat micrometastases uitgroeien.”
Samenwerking uitbouwen
Floryne wil binnen de oncologie de samenwerking tussen de veterinaire en humane geneeskunde helpen uit te bouwen. “Ik hoop dat de vergelijkende oncologie een van de speerpunten wordt.”
Momenteel valt ongeveer 95% van nieuwe experimentele medicijnen die op proefpersonen worden getest af, omdat pas in een laat stadium blijkt dat deze medicijnen niet effectief en veilig zijn. Een clinical trial in honden duurt slechts 1-3 jaar in tegenstelling tot trials in mensen die 15 jaar duren.
Door de resultaten uit clinical trials met honden te integreren in de humane geneeskunde wordt de slagingskans op de klinische toepassing van nieuwe medicijnen vergroot. Op deze manier kan bovendien per goedgekeurd medicijn € 90 miljoen worden bespaard op de R&D kosten.”
Onderzoek in Amerika
Floryne heeft een Rubicon beurs van NWO (Nederlandse Wetenschapsorganisatie) ontvangen waarmee ze twee jaar onderzoek kan doen in Amerika bij het National Cancer Institute. Zij heeft sinds juni 2016 haar opleiding tot specialist chirurgie van gezelschapsdieren gepauzeerd om onderzoek te gaan doen naar de 3D-structuur van DNA in dikkedarmkanker.
DNA-moleculen kunnen verschillende voren aannemen. Maar welke vorm van DNA-moleculen is verantwoordelijk voor het ontstaan van dikkedarmkanker? Floryne zal de afwijkende 3D-DNA-structuur van verschillende celtypen in dikkedarmkanker analyseren met als doel om een nieuwe therapie tegen dikkedarmkanker te ontwikkelen. Bij dit onderzoek zal Floryne opnieuw een vergelijking maken tussen de tumoren bij honden en mensen.