Signalen kanker al jaren in ons lichaam voor eerste symptomen opduiken:  "Veel kansen om mensen sneller te helpen"

Het zogenoemde Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes-project is de meest veelomvattende studie naar de genetica van kanker tot nu toe. Meer dan duizend wetenschappers in verschillende teams uit 37 landen werkten er meer dan 10 jaar lang aan mee. Ze analyseerden de volledige genetische code van 2.658 tumoren en 38 kankertypes. Dat leverde meerdere studies op, het resultaat is nu te lezen in het vakblad Nature.

Hun werk levert een bijna volledig genetisch beeld op van alle kankers, het meest gedetailleerde beeld van kanker tot nu toe. Het toont aan dat kanker een uiterst complex iets is, met duizenden verschillende combinaties van mutaties (celveranderingen) die kunnen leiden tot het ontstaan van kanker.

Kanker ontstaat als er een fout zit in de manier waarop de cellen in ons lichaam zich delen, ontwikkelen of afbreken. Het DNA (het genetische materiaal) van die cellen muteert. Als ons lichaam die mutaties niet kan detecteren en/of vernietigen, kunnen ze uitgroeien tot kankercellen. Die geven in het bloed minuscule sporen van die DNA-mutatie vrij.

De kankercellen geven ook bepaalde proteïnen vrij, de zogenoemde biomarkers, die kunnen wijzen op hun aanwezigheid. Zij zijn een belangrijk instrument bij het opsporen van tumoren in patiënten.

Wat onderzoekers tot nu toe weten over de genetica van kanker, is gebaseerd op de genetische "instructies" in onze cellen die zorgen voor de aanmaak van proteïnen. "Maar dat maakt slechts 1 procent van ons genoom uit", zegt dokter Lincoln Stein van het Ontario Institute for Cancer Research in Canada, een van de hoofdonderzoekers van het project.

"Het is alsof je een puzzel van 100.000 stukken wil maken terwijl je 99 procent van de stukjes mist. En er is geen doos met een tekening waar je op kan kijken."

Het Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes-project verschaft inzicht in die overblijvende 99 procent van ons DNA, de "donkere materie", zeg maar. In welke mate spelen die een rol bij het ontstaan van kanker? Het uitgebreide onderzoek kon meerdere belangrijke genen identificeren die buiten die genetische instructies voor de aanmaak van proteïnen vallen.

Die nieuw geïdentificeerde cellen kunnen helpen om kanker duidelijker te kunnen opsporen. Het aantal patiënten bij wie een celverandering kan worden vastgesteld die leidt tot het ontstaan van hun ziekte, kan erdoor stijgen van twee derde naar 95 procent.

"Zonder die informatie tasten we in het duister bij ongeveer een derde van de patiënten die we over de vloer krijgen", zegt Stein. "Het zou onmogelijk zijn om te verklaren waarom hun gezonde cellen kankercellen geworden zijn."  

Als je gezonde cellen bekijkt, spoor je zonder veel moeite tienduizenden genetische mutaties op. Veel mutaties doen helemaal niets, andere sturen net de groei van kankercellen (zogenoemde "driver mutaties"). In een ander luik van het Pan-Cancer-project probeerden wetenschappers te achterhalen hoeveel sturende mutaties nodig zijn om van een gezonde cel een kankercel te maken en wanneer die mutaties dan plaatsvinden.

De onderzoekers zagen dat er gemiddeld slechts 1 tot 10 sturende mutaties nodig zijn om een gezonde cel te laten ontwikkelen tot een kankercel. En ongeveer de helft deed zich voor in slechts 9 genen. Dat betekent dat er een relatief kleine groep van gemeenschappelijke genen is die dienen als trigger voor gezonde cellen om te muteren tot kankercellen.

Die mutatie laat minuscule DNA-sporen na in het bloed, en dat biedt mogelijkheden voor "liquid biopsy", de mogelijkheid om tumoren te detecteren via het bloed,  iets wat momenteel volop ontwikkeld wordt. Andere, meer invasieve methodes zoals een scan of het chirurgisch wegnemen van weefsel zijn dan niet meer nodig.

Wetenschappers ontwikkelden ook een methode die ze vergelijken met koolstofdatering, om te reconstrueren in welke volgorde cellen mutaties begonnen te vertonen die kanker veroorzaken. Ze stelden vast dat meer dan een vijfde van die mutaties al te zien waren, jaren of zelfs decennia voor er effectief kanker gevonden wordt.

De ontdekking dat de zaadjes voor kanker al veel jaren eerder worden gezaaid dan het moment waarop de eerste symptomen verschijnen, zal het opsporen van kanker op heel korte termijn niet veranderen. Maar het wijst er wel op dat het risico al veel vroeger kan worden vastgesteld en patiënten al veel vroeger geholpen kunnen worden.

"Buitengewoon is hoe sommige van die genetische veranderingen al veel jaren voor de uiteindelijke diagnose gebeuren, lang voor er andere signalen zijn die kunnen wijzen op de groei van kanker, zelfs in voor de rest gezond uitziend weefsel", zegt Clemency Jolly van het Francis Crick Institute in Londen en medewerker van het project.

"Dit betekent dat het mogelijk wordt om nieuwe tests te ontwikkelen die signalen van kanker al veel vroeger kunnen oppikken", zegt Peter Van Loo van het Francis Crick Institute, die ook aan het project meewerkte. "Er is een "window of opportunity", met heel veel kansen."

"In de toekomst zou je bijvoorbeeld die mutaties kunnen opsporen en identificeren bij risicopatiënten. Of in een nog verdere fase zou je methodes kunnen ontwikkelen om die mutaties actief aan te vallen en te vernietigen. Maar dat is op dit moment nog sciencefiction."

Wetenschappers van de University of California, in Santa Cruz: "Wij willen meer licht werpen op alle mutaties die tot kanker kunnen leiden. Als we al die genen kunnen identificeren, kunnen we werken aan heel gerichte behandelingen. Het was zo'n grote uitdaging, en het feit dat we dit als internationale wetenschappelijke gemeenschap konden doen, is fantastisch."
(video in het Engels, zonder ondertitels)

"Pan-cancer analysis of whole genomes"; ICGC/TCGA Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes Consortium; is gepubliceerd in het wetenschappelijke vakblad Nature.