Op zoek naar de achilleshiel van tumoren
Celia Berkers onderzoekt de stofwisseling van kankercellen
Als kind leek het Celia Berkers al fantastisch om een nieuw medicijn te vinden tegen kanker. Het leven van kankerpatiënten verbeteren, is nog altijd haar droom. Kankercellen worden vaak na verloop van tijd ongevoelig voor bepaalde medicijnen of chemotherapie, en dat kost jaarlijks vele patiënten het leven. Berkers bindt de strijd aan met tumoren en zoekt de zwakke schakel in hun stofwisseling.
Celia Berkers praat snel en enthousiast als ze vertelt over haar onderzoek. Haar Engels klinkt net zo accentloos als haar Nederlands, waardoor je even twijfelt waar ze vandaan komt. ‘Ik heb hier gestudeerd, maar twee jaar in Glasgow gezeten als postdoc’, vertelt de hoogleraar Metabolomics, een relatief nieuw onderzoeksveld waarmee Berkers en haar collega’s wereldwijd aan de weg timmeren. ‘Alles wat ik nu doe, heb ik daar geleerd.’
Als kind was u al gefascineerd door kanker. Waarom?
‘Ik heb altijd een fascinatie voor kanker gehad. Ik vind het belangrijk dat mijn onderzoek bijdraagt aan een maatschappelijk probleem. Kanker was dat al toen ik kind was en daar wil je dan heel graag een oplossing voor vinden. Bovendien ben ik dol op complexe vraagstukken, ik houd van puzzels oplossen. Het is een enorme uitdaging om dat voor elkaar te krijgen. Ik ben scheikunde gaan studeren, maar al vrij snel de kant van de biochemie opgegaan.’
Liever levende dan dode processen bestuderen?
‘Ja, levende processen boeien mij mateloos. Op de middelbare school vond ik biologie al superinteressant. Stofwisseling is zo ontzettend complex, cellen regelen dat allemaal zelf! Ik kan daar met bewondering naar kijken. Het is heel fascinerend om met chemische technieken te onderzoeken hoe dat allemaal in elkaar zit.’
Hoe werkt de stofwisseling van kankercellen?
‘Kankercellen hebben een andere stofwisseling dan gezonde cellen. Dat weten we eigenlijk al heel lang, sinds de jaren dertig, veertig van de vorige eeuw. Toen werden alle biochemische processen in het lichaam opgehelderd en zagen onderzoekers al dat kankercellen veel meer suiker opnemen dan gezonde cellen. Kankercellen scheiden ook meer melkzuur uit dan gezonde cellen.’
Heeft dat effect gehad op kankertherapieën?
‘Om kanker te behandelen, gebruiken we al een hele tijd dezelfde medicijnen als standaard chemotherapie. Cellen nemen voortdurend voedingsstoffen op en die hebben ze nodig om energie of bouwstoffen van te maken. Om dat goed aan te kunnen, passen kankercellen hun stofwisseling aan. Ik kijk hoe dat allemaal in elkaar zit.’
Als kind leek het mij al fantastisch om een nieuw medicijn te vinden om kanker te genezen. Dat gevoel ben ik nooit kwijtgeraakt.
Hoe doen jullie dat precies?
‘We kijken vooral hoe kankercellen hun stofwisseling aanpassen om chemotherapie te overleven. Zo kunnen zij resistent worden tegen bepaalde medicijnen, dat heet drugresistentie. Patiënten reageren dan niet meer op chemotherapie en dan gaat de tumor weer groeien. Dat is een groot probleem. Wij denken dat misschien wel negentig procent van de sterfgevallen aan kanker hierdoor komt, dat is echt heel veel. Door ingrijpen in de stofwisseling van kankercellen kun je dat resistentieproces misschien doorbreken, bijvoorbeeld door stofwisselingsmedicijnen te combineren met bestaande kankertherapieën. Dan raak je de kankercel harder en duurt het langer voordat resistentie optreedt.’
Werkt minder suiker in de omgeving van de kankercel?
‘Grappig dat je dat zegt, dat zou je inderdaad verwachten en daarover komen nu de eerste studies uit. Bijvoorbeeld dat mensen gaan vasten tijdens chemotherapie, of bewust koolhydraatarm eten vanuit het gevoel dat dit het genezingsproces helpt. Maar dit staat nog in de kinderschoenen. Dieetaanpassingen zijn bovendien moeilijk te bestuderen, zeker bij mensen. Hoe volg je precies wat iemand eet? Bij dieren is dat gemakkelijker te onderzoeken, die kun je ander eten geven of een dieet combineren met een bepaald medicijn. Daarover praat ik nu met Alain de Bruin. Een heel mooi thema om te onderzoeken, ook binnen diergeneeskunde.’
Gaat stofwisseling over de citroenzuurcyclus, berucht struikelblok bij biologie?
‘Precies! Glycolyse, citroenzuurcyclus, al dat soort stofwisselingsreacties kunnen we volgen. Door glucose te gebruiken waaraan een chemisch labeltje hangt, kunnen we bijvoorbeeld precies volgen waar dat heengaat en hoe snel. Dat geeft veel informatie over zo’n systeem. Daarna testen we hoe we kunnen ingrijpen in die processen.’
Jullie gebruiken daarvoor massaspectrometrie. Wat is dat precies?
‘We meten moleculen die vrijkomen bij de stofwisselingsprocessen met een massaspectrometer. Dat doen we bij kankercellen en ook bij kankercellen die resistent worden tegen chemotherapie, dus die niet meer reageren op bepaalde medicijnen. We ontwikkelen modellen die de natuurlijke omgeving beter nabootsen, zoals organoïden, en meten wat er gebeurt als we ingrijpen met bepaalde medicijnen. Stofwisseling is een ongelooflijk dynamisch systeem. We hebben speciale technieken om die dynamiek goed in kaart te kunnen brengen.’
Doen jullie dat alleen?
‘Onze expertise in Metabolomics is in Nederland redelijk uniek, zeker in de context van kanker, de oncometabolomics. Vanuit heel Europa komen mensen naar ons toe om dit soort metingen te doen, wij hebben echt naam in dit vakgebied. We werken veel samen met het Hubrecht Institute, Prinses Máxima Centrum, UMC Utrecht, Nederlands Kanker Instituut, Sanguin en bijna alle academische ziekenhuizen, zoals Groningen en Leiden. Maar ook met partners in Noordwest-Europa, zoals Duitsland, Engeland, Frankrijk, Bulgarije, België, Zwitserland en Spanje.’
Zijn jullie al dichter bij de achilleshiel van kankercellen?
‘Ja, we onderzoeken nu een tumortype in het beenmerg, multipel myeloom – de ziekte van Kahler. We zien dat als kankercellen resistent worden tegen chemotherapie, ze sterk afhankelijk worden van een bepaalde stap in de cholesterolsynthese. Als we die stap in de stofwisseling blokkeren, werkt het kankermedicijn veel beter, dat hebben we laten zien in muizen. De halve wereldbevolking slikt cholesterolblokkers. Als je cholesterolblokkers combineert met deze chemotherapie, dan krijg je een betere respons op de therapie. De tumor krimpt dan sneller. We moeten dit nog publiceren, maar is een prachtig resultaat.’
Wordt kanker ooit een chronische ziekte?
‘Kanker is niet één ziekte, maar ik denk dat het heel snel gaat voor veel typen tumoren. Immunotherapie is zo’n grote ontwikkeling! Maar er blijven ook kankervormen die lastig zijn aan te pakken, zoals alvleesklierkanker. Er zijn nog steeds veel mensen die een paar weken na de diagnose al niet meer leven. Dat is een hele heftige diagnose.’