Organoïden tegen kanker bij dier en mens

Niet alleen mensen lijden aan kanker, ook onze huisdieren. Sterker nog, kankers die bij mensen als zeldzaam worden beschouwd, komen bij katten en honden veelal vaker voor.

Daarom verwijderen onze dierenartsen bij de behandeling van hun patiënten niet alleen de tumor. Zij gebruiken, met toestemming van de eigenaar, het zieke weefsel om organoïden te kweken in een laboratorium. Deze 3D-miniversies van de oorspronkelijke tumor bieden grote mogelijkheden op het gebied van de zogenaamde ‘precisiegeneeskunde’ en kunnen worden gebruikt om geneesmiddelen te testen die kansrijk zijn voor zowel humane als veterinaire kankerpatiënten.

Achtergrond

Bij de ontwikkeling van geneesmiddelen in zowel de humane als de veterinaire geneeskunde wordt nog steeds veel gebruik gemaakt van proefdieren om de veiligheid en werkzaamheid in de preklinische fase te bepalen. Maar hoewel er grote inspanningen worden geleverd om het aantal proefdieren te verminderen en proefdiervrije alternatieven te ontwikkelen voor gebruik in farmacologisch onderzoek bij de mens, bestaan er maar heel weinig initiatieven om het gebruik van proefdieren op het gebied van de diergeneeskunde te beperken.

Organoïden, zowel van mensen als van dieren, blijken een groot potentieel te hebben als levensvatbare modellen voor het testen van nieuwe en bestaande stoffen, terwijl zij ook de benodigde heterogeniteit van de monsters bieden, zoals die tussen patiënten kan worden waargenomen. In het laatste decennium is veel vooruitgang geboekt in celkweektechnieken. Dit heeft geleid tot de ontwikkeling van zogenaamde organoïden. Organoïden zijn miniatuur 3D structuren gekweekt uit (kanker) stamcellen, die bestaan uit orgaanspecifieke celtypes met ruimtelijke organisaties en cel-cel interacties vergelijkbaar met het in vivo orgaan of tumor. Organoïden zijn daarom in staat om specifieke orgaan-/tumorfuncties en groeimechanismen na te bootsen. Organoïden zijn een zeer geschikt model voor het uitvoeren van in vitro high-throughput drug screenings, verminderen de noodzaak voor dierproeven, en maken een strikte controle en manipulatie van de studieomstandigheden mogelijk.

Organoïden die gekweekt worden van ziek weefsel van veterinaire patiënten kunnen zo een valide alternatief vormen voor het gebruik van proefdieren bij de preklinische evaluatie van geneesmiddelen.

De uitdaging: verschillende typen bijniertumoren bij de hond

Met een incidentie van ongeveer 2% van alle tumoren bij honden, zijn bijniertumoren een veelvoorkomende diagnose in de veterinaire praktijk, en de impact op de kwaliteit van leven van honden is groot. De meeste types van bijniertumoren zijn hormonaal actief en brengen een cortisol- en catecholamine-overmaat met zich mee. Cortisol afscheidende adrenocorticale tumoren lijken op hypercortisolisme, of het zogenaamde syndroom van Cushing.

Ongecontroleerde afscheiding van cortisol veroorzaakt verschijnselen als overmatig drinken en urineren, polyfagie, spierafbraak en alopecia. Catecholaminen afscheidende bijniertumoren zijn afkomstig van het bijniermerg en worden feochromocytoom genoemd. Klinische verschijnselen zijn onder meer hypertensie, buikpijn en hartafwijkingen. Bijniertumoren kunnen ook hormonaal stil zijn en worden daardoor meestal bij toeval ontdekt tijdens diagnostische beeldvorming.

Bijniertumoren zijn potentieel kwaadaardig, en dus levensbedreigend. Zodoende blijft de beste behandelingsoptie voor alle soorten bijniertumoren een operatie. Dit is echter niet zonder risico en kan alleen worden uitgevoerd in zeer gespecialiseerde veterinaire praktijken, en is daardoor niet overal beschikbaar. Bovendien is chirurgie niet mogelijk bij patiënten die last hebben van meerdere aandoening, wanneer een tumor gemetastaseerd is, of de tumor in aangrenzende bloedvaten en/of organen dringt. Op zulke momenten worden we geconfronteerd met het feit dat er geen behandeling bestaat om de groei van bijniertumoren bij de hond te onderdrukken. Er is daarom dringend behoefte aan de ontwikkeling van nieuwe medicinale behandelingsmogelijkheden voor bijniertumoren bij de hond.

Bijnierorganoïden als een betrouwbaar proefdiervrij alternatief

Om het potentiaal van geneesmiddelen te beoordelen die gericht zijn op bijniertumoren, hebben we een betrouwbaar, stabiel en relevant in vitro systeem nodig.

In de huidige eerste studie willen we organoïden van canine bijniertumoren  kweken, en hiermee een belangrijke stap zetten naar een innovatief en betrouwbaar proefdiervrij alternatief voor het testen van geneesmiddelen.

De impact van een "One Medicine"-benadering

Wij geloven dat onze innovatieve aanpak om bijnierorganoïden te kweken, te valideren en toe te passen als model voor bijnierkanker, het potentieel heeft om de gezondheid van honden aanzienlijk te verbeteren, zonder een beroep te hoeven doen op proefdieren.

Bovendien zal dit onderzoek waarschijnlijk ook het oncologisch onderzoek bij de mens vooruithelpen. Momenteel is het sterftecijfer bij mensen met bijnierkanker even hoog, met een overleving van slechts vijf jaar na de diagnose. Het is dan ook niet verwonderlijk dat het vinden van een medicinale behandeling voor bijnierkanker ook een van de topprioriteiten in de menselijke oncologie is. Omdat bijnierkanker echter een zeldzame ziekte is en er weinig weefsel beschikbaar is, blijven de huidige onderzoeksinspanningen traag en inefficiënt.

De anatomie en fysiologie van de bijnier bij de hond en de mens zijn identiek, en bijnierkanker bij mensen en dieren vertonen aanzienlijke overeenkomsten. Vooruitgang in de behandelingsmogelijkheden voor honden zal dan waarschijnlijk ook aanzienlijke voordelen hebben in de humane oncologie.

Steun ons vandaag nog en draag bij aan een gezonde toekomst voor mens en dier.