Understanding & targeting
Het fundamentele onderzoek van het Hubrecht Instituut, de Universiteit Utrecht (Faculteit Bètawetenschappen en Diergeneeskunde), het UMC Utrecht (Centrum voor Moleculaire Geneeskunde) en het Prinses Máxima Centrum, ondersteund door uitstekende, hoogwaardige apparatuur zoals high-throughput screening, single-cell (epi)genomica, microscopie en bio-informatica, draagt bij aan onze kennis over het ontstaan van kanker. Samen met expertise uit de farmaceutische wetenschappen wordt zo bijgedragen aan de ontwikkeling van nieuwe, moleculair gerichte therapieën en nanotechnologie.
De complementaire expertise en onderzoeksfaciliteiten op het gebied van moleculaire, (stam)cel- en weefselbiologie, biochemie, glycobiologie, immunologie, bio-informatica en nanotechnologie zijn essentieel om te begrijpen hoe de (pre)kankercel zich ontwikkelt en gedraagt.
Doorbraken en impact
Sequentiebepaling op celniveau is van cruciaal belang gebleken voor het onthullen van de omvang en het niveau van tumorheterogeniteit en de klonale evolutie van kanker, evenals voor het blootleggen van de diversiteit in de samenstelling van immuuncellen in de tumor(micro)omgeving. Systemische antikankertherapieën zijn geëvolueerd van standaard chemotherapeutische regimes naar op kankercellen gerichte middelen die profiteren van de toenemende kennis over de specifieke drijfveren van solide tumoren en bloedkanker.
Nucleaire positie van chromosomen
Wetenschappers van het Hubrecht Instituut en het CMM UMC Utrecht hebben aangetoond dat de 3D-locatie van chromosomen in de celkern tijdens de interfase van invloed is op de kans dat ze onjuist worden doorgegeven aan dochtercellen. Chromosomen die zich doorgaans meer perifeer, dicht bij het kernmembraan, bevinden, bleken gevoeliger voor verkeerde segregatie dan chromosomen die zich in het centrum van de celkern bevinden. Dit kan bijdragen aan de weefselspecificiteit van genoomherrangschikkingen in verschillende kankersoorten.
Sequencing van individuele cellen
Recente doorbraken in single-cell sequencing-technologieën binnen het Hubrecht Instituut hebben onderzoekers in staat gesteld epigenetica, transcriptomics en translatie met ongekende precisie te bestuderen. Technieken zoals single-cell Ribo-seq, sortChIC, VASA-seq en MAbID bieden de mogelijkheid om de heterogeniteit van kankercellen te kwantificeren en zeldzame kwaadaardige cellen te identificeren, zoals circulerende tumorcellen of vroege metastatische locaties. Onlangs is de Single Cell Core opgericht (een gezamenlijk project van het Hubrecht Instituut en het Oncode Instituut), die single-cell sequencing aanbiedt gericht op het (epi)genoom.
Verstorende biomoleculaire condensaten
Het transcriptiemechanisme van een cel kan zich opsplitsen in biomoleculaire condensaten om belangrijke genen te activeren die de celidentiteit bepalen. Onderzoekers van CMM-UMC Utrecht hebben een manier gevonden om WNT-geactiveerde β-catenine-condensaten specifiek te verstoren, waardoor oncogene signalering wordt ontregeld. Met behulp van een live-cell condensaat-imaging-methode in menselijke kankercellen ontdekten ze FOXO- en TCF-afgeleide peptiden die specifiek de vorming van β-catenine-condensaten remmen en de door β-catenine aangedreven transcriptionele activatie en de groei van colorectale kankercellen remmen. Op basis van hun bevindingen stellen ze een 'monomer saturation model' voor, waarin korte, interagerende peptiden kunnen worden gebruikt om specifiek condensaat-geassocieerde transcriptie bij ziekte te remmen.
Een methode om specifieke chromosomen verkeerd te scheiden
Karakteristieke patronen van chromosoomwinst en -verlies worden waargenomen in verschillende kankertypen, maar hun bijdrage aan de ontwikkeling van de ziekte is tot nu toe onduidelijk gebleven. Onderzoekers van CMM-UMC Utrecht en de faculteit Wetenschappen van de UU hebben een op kinesine gebaseerde strategie ontwikkeld die gerichte manipulatie van individuele chromosomen in menselijke cellen mogelijk maakt. Dit resulteerde in chromosoomspecifieke misverdeling tijdens de mitose en chromosoomspecifieke aneuploïdieën in de dochtercellen. Deze aanpak is een belangrijke stap voorwaarts in het begrijpen hoe weefselspecifieke aneuploïdiepatronen evolueren en bijdragen aan de ontwikkeling van kanker.
Moleculaire doelgerichte therapieën
Binnen de UU zijn nanobodies gebruikt om fotosensibilisatoren naar kankercellen te transporteren, waardoor fotodynamische therapie kankerspecifieker wordt en de bijwerkingen worden geminimaliseerd. In samenwerking met het Hubrecht Instituut is deze technologie verder ontwikkeld met behulp van patiëntmateriaal afkomstig van EGFR+-patiënten met hoofd-halskanker. Samen met de afdeling Diergeneeskunde wordt deze therapie nu getest bij katten met mondkanker. Met steun van Utrecht Holdings zal een spin-offbedrijf worden opgericht voor klinische studies bij mensen.
Machine learning-tools
Er zullen machine learning-tools worden ontwikkeld om correlaties te vinden tussen structurele eigenschappen van individuele cellen die worden waargenomen in statische beelden van primaire tumoren, zoals celvorm en celgrootte, en hun beweeglijkheid. Deze tool kan worden gebruikt voor kankerdiagnostiek, prognose van uitzaaiingen op afstand en gepersonaliseerde kankerbehandeling.
Experts van de volgende generatie
Het is onze verantwoordelijkheid om de volgende generatie onderzoekers op te leiden en te trainen, zodat er een dynamische omgeving ontstaat waarin innovatieve wetenschap blijft bijdragen aan steeds betere resultaten voor onze patiënten.
PhD-programma's
Binnen de Graduate School of Life Sciences worden de volgende PhD-programma's aangeboden, afgestemd op dit doel.
Studenten kunnen ook onze andere PhD-programma's of masterprogramma's bekijken.