Mensen

De kankerstamcel op de hielen

Erwin Boutsma | woensdag 21 april 2021

In het eerste deel van onze nieuwe rubriek 'Grenzen verleggen' portretteren we Colinda Scheele, die met innovatieve microscopietechnieken probeert een beter beeld te krijgen van kankerstamcellen in borsttumoren. 

Kersvers Antoni van Leeuwenhoekprijs-winnaar Colinda Scheele maakt haast met haar carrière, zo lijkt het, al blijft er na ons gesprek vooral een beeld hangen van iemand die goed weet wat ze wil en het nodige talent heeft om dat te verwezenlijken. ‘Na mijn promotie zocht ik een plek waar ik al wat onafhankelijker kon zijn dan in een traditionele postdoc’, legt Scheele uit. Tot haar eigen verrassing vond ze vrij snel bij het Vlaams Instituut voor Biotechnologie (VIB) aan de KU Leuven een positie als groepsleider. Ze kreeg het zelfs voor elkaar om een geavanceerde microscoop aan te mogen schaffen. ‘Dat was ook wel een voorwaarde’, zegt ze.

‘Het lijkt er steeds meer op dat mutaties alleen niet genoeg zijn voor het ontstaan van tumoren’

Het promotieonderzoek dat Scheele aan het Nederlands Kanker Instituut (NKI) deed en vorig jaar cum laude afrondde, zet ze namelijk voort in Leuven en leunt sterk op innovatieve microscopietechnieken om stamcellen in borsttumoren te karakteriseren. Stamcellen zorgen voor differentiatie van cellen en groei van weefsel, en spelen een nog slecht begrepen rol in tumorgroei. ‘Toen ik met mijn promotieonderzoek begon, was het nog niet duidelijk waar in de borst zich de stamcellen bevinden’, vertelt ze. ‘Er was eigenlijk nog vrijwel niets bekend over die stamcellen. We hadden zelfs geen specifieke marker (bijvoorbeeld een specifiek gen dat aanstaat, red.) om ze te kunnen identificeren.’

Dat laatste onderving ze met een techniek die ze als een unbiased approach omschrijft: een stochastische, willekeurige kleuring van cellen in een vroeg stadium van de ontwikkeling van een muis met behulp van een recombinase-enzym, waardoor ze in een later stadium kon zien of een cel als individu was aangekleurd, of als groepje cellen. ‘Daarmee konden we indirect en zonder marker toch heel mooi vaststellen waar de stamcellen zitten.’ De beeldvorming deed ze met een zelf ontwikkelde techniek – whole mount imaging – om de hele boomstructuur in de borst in 3d te kunnen bekijken. Met intravitale microscopie, ontwikkeld door Van Rheenen, zoomde ze in op individuele stamcellen om hun gedrag in de tijd te kunnen volgen.

(Tekst gaat verder onder de afbeelding.)

De stap van de ‘gewone’ stamcellen in de borst naar de kankerstamcel lag vervolgens voor de hand. Met een vergelijkbare techniek zag Scheele de kankerstamcel indirect in actie. ‘De meeste cellen in een borsttumor blijven zitten of verdwijnen zelfs. Slechts pakweg één op de duizend draagt echt bij aan de groei van de tumor.’

De laatste tijd richt haar onderzoek zich nog meer op het volgen van die kankerstamcellen. Een spectaculaire ontdekking is dat zelfs als je een tumorsuppressorgen als p53 of BRCA1 muteert en de muis daarmee extreem gevoelig maakt voor borsttumoren, dat slechts 10 tot 20% van de kankerstamcellen uitgroeien tot een tumor. ‘Maar ook de rest van die cellen hebben volgens de heersende modellen alle kenmerken om uit te groeien tot een tumor maar doen dat niet’, zegt Scheele. ‘Er moet dus iets in de omgeving van die cel zijn wat ze in bedwang houdt. Misschien de structuur, of bepaalde moleculen die omliggend weefsel afgeeft.’ Het past volgens Scheele in een groeiende overtuiging in het veld van kankeronderzoek dat naast genetische mutaties ook omgevingsfactoren bepalend zijn of een cel uitgroeit tot tumor.

'Visualisatie wordt steeds belangrijker'

Ze gaat de komende jaren xenograft-modellen gebruiken (humaan tumorweefsel injecteren in de borst van een muizenmodel) en haar microscopietechnieken verder verfijnen. Op die manier wil ze letterlijk nog beter zicht krijgen op de rol van stamcellen in borsttumoren, want visualisatie wordt steeds belangrijker, stelt Scheele. ‘Zeker als je geen marker hebt, moet je het gedrag van een cel koppelen aan de uiteindelijke identificatie.’ En het feit dat ze dat gedrag van de kankerstamcel in de borst in kaart heeft gebracht, betekent dat het onlangs gelukt is er enkele te isoleren en er als eerste single-cell mRNA sequencing op te doen.

Komt die stamcelmarker er dan toch aan? Scheele denkt van wel, maar nuanceert het ook: het kan een set van kenmerken zijn. ‘Ik denk dat alle cellen die op het juiste moment op de juiste plaats zijn, een stamcel kunnen worden en dus van identiteit kunnen wisselen. Het is een heel plastisch systeem, zeker in tumorcellen.’

 

Wie is Colinda?

Wat en waar heb je gestudeerd, en waarin ben je gepromoveerd?

‘Ik heb biomedische wetenschappen gestudeerd aan de Universiteit Utrecht. Vervolgens ben ik gepromoveerd op stamcelonderzoek in de borst in het lab van prof.dr. Jacco van Rheenen.’

Wat motiveert je in je werk?

‘Mijn motivatie is echt de hang naar het onbekende, dingen zien – letterlijk – en begrijpen die we hiervoor nooit begrepen.’

Wat zijn je ambities voor de korte termijn?

‘In de komende tijd wil ik graag een team van enthousiaste wetenschappers opzetten, zodat we ons onderzoek naar de rol van stamcellen in gezond en ziek weefsel kunnen voortzetten.’

Wat zijn je ambities voor de lange termijn?

‘Op de lange termijn hoop ik met dit team te ontdekken hoe tumoren kunnen ontstaan uit stamcellen in het borstweefsel, maar ook hoe de omliggende gezonde borstcellen daarop reageren en ‘terugvechten’. Als we die interactie tussen gezonde en zieke cellen begrijpen, zou dit wel eens een goed aangrijpingspunt kunnen zijn om tumoren in een vroeg stadium de kiem te smoren.’

 
KVCV

Lid worden van de KVCV? Ontdek de voordelen!

Logo KVCV

KVCV Facebook

De KVCV is ook op Facebook te vinden:

facebook

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van Mens & Molecule.

Meld je nu aan!