Grote veranderingen in DNA belangrijk bij darmkanker

Een multidisciplinair onderzoeksteam onder leiding van de Utrechtse hoogleraar Sanne Abeln heeft met AI-technologie ontdekt dat grote veranderingen in het DNA van kankercellen net zo belangrijk zijn als kleine veranderingen. Dit inzicht kan leiden tot effectievere behandelingen van de ziekte. Abeln houdt op 8 maart haar inaugurele rede.

Kankercellen maken veel foutjes als ze zich delen in vergelijking met gezonde cellen. Sommige van die fouten, of mutaties, hebben effect op het verloop van de ziekte, maar het is lastig om te bepalen welke. Sanne Abeln, hoogleraar AI Technology for Life, ontdekte samen met Soufyan Lakbir van de VU en Remond Fijneman van het Nederlands Kankerinstituut dat grote veranderingen in het genoom – het complete genetische materiaal van een organisme -  net zo veel impact hebben op het verloop van de ziekte als kleine mutaties.

Tot nog toe werd aangenomen dat met name kleine veranderingen in het DNA – puntmutaties – grote invloed hebben op hoe kanker zich ontwikkelt. Er is dan ook al specifieke medicatie die dergelijke mutaties behandeld. Abeln en haar collega’s ontdekten dat bij verschillende vormen van kanker, zoals darmkanker, grote veranderingen in specifieke genen net zo belangrijk zijn als puntmutaties. Bij grote veranderingen gaat er een groot stuk van het genoom verloren of kapot.

Doorbraak

De ontdekking is een doorbraak, omdat het tot nog toe lastig was om te bepalen hoe belangrijk een grote verandering in het genoom was. Nu lukte het de onderzoekers door met een nieuwe AI-tool te kijken naar genexpressiedata. Genexpressiedata laten zien welke genen actief zijn in een cel. Door de verandering in actieve genen nauwkeurig te bestuderen, konden de onderzoekers bepalen welke mutaties belangrijk zijn.

Abeln: “Met AI probeerden we een verandering in het genoom te voorspellen aan de hand van genexpressiedata. Bij sommige genen lukte dit wel en bij andere niet. Dat gaf ons informatie: blijkbaar hebben alleen de genen waar we een voorspellend model voor konden ontwikkelen te maken met een verandering in genexpressie en dus voor de tumorontwikkeling.” Door deze slimme truc met de data konden de onderzoekers het effect van al deze genen tegelijk meenemen, dat was voorheen niet mogelijk.

Blijkbaar hebben alleen de genen waar we een voorspellend model voor kunnen ontwikkelen te maken met de tumorontwikkeling

Abeln: “Alleen mutaties in specifieke genen bepalen de eigenschappen van een kankercel. De informatie over deze cruciale genen die betrokken zijn bij kanker, kan dus bijdragen aan een betere behandeling van de ziekte.” Maar voordat een verandering in het genoom kan worden meegenomen in een nieuwe studie naar het effect van specifieke medicatie, moet eerst die verandering goed in kaart zijn gebracht. Dit laatste kan veel makkelijker met deze nieuwe techniek, aldus Abeln.

De ontdekking kwam tot stand dankzij een multidisciplinaire samenwerking met de VU en het Nederlands Kankerinstituut. “Soufyan en ik hebben samen de methode ontwikkeld, maar dankzij Remond Fijneman en zijn expertise op het gebied van moleculaire biologie konden we deze relevant maken voor darmkankeronderzoek. De eer van deze doorbraak gaat dus zeker ook naar het hele team, met een sleutelrol voor PhD student Soufyan Lakbir.”

Internationale Vrouwendag

Abeln houdt haar inaugurele rede op vrijdag 8 maart, Internationale Vrouwendag. De hoogleraar zal dan ook in haar oratie aandacht besteden aan vrouwen in de wetenschap, of eigenlijk: het gebrek eraan. “Het academische pad is niet ideaal voor vrouwen. Ik zie het bij de jonge generatie vrouwelijke onderzoekers die ik begeleid: deze vrouwen zijn hartstikke goed in hun werk, maar kiezen toch niet voor een postdoc. Als je begin dertig bent, brengt een onderzoekscarrière te veel onzekerheid, meer dan bij jonge mannen.”

In haar eigen groep maakt Abeln zich sterk voor een divers team. “Wat ik merk, is dat op afdelingen die gedomineerd worden door mannen, de pure competitiemotivatie meer aanwezig is dan op afdelingen die diverser zijn. In een meer divers team zijn de motivaties ook verschillend: niet alleen  gericht op presteren maar ook op samenwerken en samen problemen oplossen. Ik vind dat beide motivaties er moeten zijn.”

Daarnaast ziet Abeln dat vrouwen minder vaak een studie als Informatica kiezen, omdat ze liever een richting kiezen waarbij ze iets voor een ander kunnen doen, in plaats van een studiekeuze voor iets wat je leuk vindt of waar je goed in bent. Abeln: “Dat vind ik zorgelijk, want die blik is juist zo hard nodig. Werken met grote hoeveelheden data is een delicaat vakgebied, waar het menselijke nog wel eens uit het oog wordt verloren - zeker bij de grote techbedrijven.”