Kanker – wat is dat eigenlijk?

Wat is kanker, en hoe vinden we er definitief een middel tegen? De agressieve kankercellen zijn ons steeds een stap vóór – maar de onderzoekers staan op het punt ze in te halen.

© CLAUS LUNAU & SHUTTERSTOCK

Nu hebben we nieuwe kansen tegen kanker

Veelbelovende nieuwe behandelingen falen aan de lopende band in de strijd tegen kanker. De gemuteerde cellen van de agressieve ziekte zijn de wetenschap steeds een stap vóór. Maar gewapend met gemanipuleerde immuuncellen en kunstmatige intelligentie kunnen onderzoekers de kanker op zijn eigen terrein bestrijden.

28 februari 2018 door Johann Mar Gudbergsson & Christian Juul

Een veelbelovend geneesmiddel maakte in 1999 bij proefmuizen korte metten met tumoren. 

De therapie, SPI-77, werkte beter da gewone chemotherapie en kende bovendien minder bijwerkingen. Al snel stak een farmaceutisch bedrijf hoopvol miljoenen in het testen van het middel op mensen, maar de proeven werden vlug weer gestaakt.

95% van nieuwe kankertherapieën wordt verworpen

SPI-77 bleek vrijwel geen effect te hebben en werd overboord gegooid.

Daarmee was de therapie hetzelfde lot beschoren als zo’n 95 procent van de nieuwe kankertherapieën die ieder jaar op mensen worden getest. 

Zelfs de medicijnen die ten slotte worden goedgekeurd hebben vaak een beperkt effect. En medicijnen tegen andere klachten, zoals ontstekingen, hebben soms juist meer succes bij proeven op mensen. 

Hoeveel mensen krijgen kanker?

Doordat kankercellen bijna alles kunnen omzeilen wat de wetenschappers bedenken aan wapens eist de ziekte jaarlijks meer dan 8 miljoen mensenlevens. 

Per jaar worden er 14,1 miljoen nieuwe gevallen geregistreerd, wat in 2030 waarschijnlijk gestegen zal zijn tot 23,6 miljoen. De onderzoekers geven het echter nog lang niet op. 

Ze hebben ontdekt wat de grootste hindernissen zijn op de weg naar nieuwe, baanbrekende therapieën en denken die definitief weg te kunnen werken. 

Cellen doden hun eigen oorsprong

Iedere seconde werken de miljarden cellen van je lichaam keihard om je in leven te houden. Ze delen zich, maken verschillende eiwitten aan, communiceren met elkaar en doden zichzelf omwille van de groep.

Maar ondanks al die taken werkt de machinerie van het lichaam vaak verrassend goed. In ieder geval oppervlakkig gezien – want diep in de afzonderlijke cellen treden er aan de lopende band fouten op, die in de rest van het lichaam tot een wirwar van verdere misstanden kunnen leiden.

Als een cel zich deelt, kopieert hij zijn DNA en krijgen zijn dochtercellen elk een kopie. Maar juist dat kopiëren gaat vaak mis. Gelukkig heeft elke cel diverse werktuigen die de fouten herstellen zodra ze ontstaan.

Wat is kanker nou precies?

Kankercel – wat is kanker nou precies?

Kankercel en DNA-streng

© Shutterstock

Lees meer over de grootste uitdagingen van het kankeronderzoek – en de beste oplossingen – in Wetenschap in Beeld. 

Maar wanneer chemische stoffen of straling van buitenaf fouten veroorzaken, kunnen de cellen die niet altijd rechtzetten. Het gevolg is dat de DNA-kopieën die de cel doorgeeft aan zijn nakomelingen, met fouten behept zijn. Die fouten noemen we mutaties. 

De meeste fouten kunnen geen kwaad, maar soms treffen ze de genen die coderen voor belangrijke eiwitten. Mutaties kunnen het gedrag van eiwitten zodanig veranderen dat ze de cel dwingen zich ongebreideld te delen. 

En als de beveiligingsmechanismen van de cel – eiwitten die de deling remmen – ook muteren, wordt de cel een kankercel.

Wat is een tumor?

Hij blijft zich delen tot hij een klomp cellen vormt, een tumor, die het orgaan waarin hij zich bevindt, kan aantasten. De ongebreidelde groei betekent ook dat de kankercellen nog meer fouten maken als ze zich delen. 

Daarmee ontstaan er constant nieuwe mutaties en kunnen cellen alsmaar nieuwe vermogens krijgen, waardoor ze uit het oorspronkelijke orgaan kunnen breken om andere organen te bezetten. 

Door de aanval van de agressieve cellen vallen de organen een voor een uit en sterft ten slotte het lichaam waarin de cellen zijn ontstaan.

Kanker bestaat al miljoenen jaren

Onderzoekers hebben sporen van gezwellen gevonden in 70 miljoen jaar oude botten van dinosaurussen en bij 120.000 jaar oude Neanderthalers, dus kanker is bepaald niets nieuws.

De oude Grieken gaven de ziekte 2600 jaar geleden zijn naam en zochten toen al zeker 1000 jaar naar een remedie.

De eerste therapie tegen borstkanker

En op hiërogliefen van 3600 jaar oud staat dat de Egyptenaren borstkanker probeerden te verwijderen met primitieve chirurgie.

De eerste moderne borstkankeroperatie werd in 1882 verricht door de Amerikaanse chirurg William Halsted. 14 jaar later kwam er een nieuwe technologie in de arena toen de Franse arts Victor Despeignes een tumor bestookte met röntgenstralen.

Al werkten de beide therapieën goed – die van Despeignes doodde 50 procent van de tumor –, ze waren nog lang niet afdoend. En ze waren ook niet ongevaarlijk. De onderzoekers ontdekten al snel dat röntgenstraling bijwerkingen had – waarvan kanker er één was.

Gifgas heeft een geneeskrachtig geheim

Ontwikkeling van chemotherapie tegen kanker

Slachtoffers van mosterdgas tijdens de Eerste Wereldoorlog hielpen wetenschappers
met het ontwikkelen van de eerste chemotherapie. 

© UNIVERSAL HISTORY ARCHIVE/ GETTY IMAGES


Tijdens de Eerste Wereldoorlog dook er verrassend genoeg een heel nieuw wapen in de strijd tegen kanker op: mosterdgas. 

Op het slagveld leidde dit gas tot zo’n 90.000 doden en meer dan een miljoen gewonden maar het kende een geneeskrachtig geheim. Toen de artsen overlevenden onderzochten, merkten ze dat de patiënten een ongewoon laag aantal witte bloedcellen in hun bloed hadden. 

Enkele tientallen jaren later bracht deze ontdekking de wetenschappers Louis Goodman en Alfred Gilman uit de VS ertoe om het gas te testen op een patiënt met lymfeklierkanker – een type dat ontstaat in de witte bloedcellen van het lymfestelsel. Chirurgie en bestraling hadden bij deze patiënt niet geholpen, en de kankercellen bleven zich uitzaaien naar andere delen van het lichaam.

De eerste chemotherapie

Op 27 augustus 1942 kreeg de patiënt de eerste injectie met het actieve bestanddeel van mosterdgas, en tien dagen daarna waren al zijn gezwellen verdwenen. 

Louis Goodman en Alfred Gilman hadden de eerste chemotherapie ontwikkeld, waarbij geen chirurgie of bestraling komt kijken maar waarbij chemische stoffen gebruikt worden om de cellen van de tumor te doden. De therapie werkte echter niet perfect. 

De patiënt werd ernstig ziek van het middel, en een maand later keerde de kanker terug. Toen de artsen de therapie herhaalden, kon het lichaam van de patiënt de bijwerkingen niet meer aan, en korte tijd later stierf hij.

Behandeling van kanker

Chirurgie, bestraling en chemotherapie zijn nog altijd de meest ingezette therapieën bij kanker. Maar al zijn ze sinds de jaren 1940 sterk verbeterd, ze hebben dezelfde zwakke punten. 

Chirurgie en bestraling krijgen de kanker er niet onder als er uitzaaiingen zijn. En al heeft chemotherapie het voordeel dat kankercellen in het hele lichaam getroffen worden, de bijwerkingen zijn zwaar, want ook gezonde cellen gaan eraan.

Medicijn wordt ingepakt 

Behandeling van kanker

Yechezkel Barenholz en Alberto Gabizon ontwikkelden piepkleine bolletjes die medicijnen naar tumoren kunnen brengen. 

© NATI SHOHAT/FLASH90

Mis nooit meer het belangrijkste wetenschappelijke nieuws – ontvang de NIEUWSBRIEF van Wetenschap in Beeld rechtstreeks in je mailbox

In een poging de gezonde lichaamscellen te sparen ontwikkelden de twee Israëlische wetenschappers Yechezkel Barenholz en Alberto Gabizon een nieuwe manier om het medicijn bij de kankercellen af te leveren. 

Ze verpakten de chemotherapeutische stof doxorubicine in piepkleine bolletjes vet met een diameter van maar 100 nanometer, liposomen geheten, en testten ze op dieren. 

Als de liposomen in het bloed ronddreven, kon het medicijn niet bij de gezonde cellen komen, maar wel bij de tumor. De kankercellen werden dus effectief door het medicijn gedood en de gezonde cellen bleven intact.

Minder bijwerkingen dan traditionele chemotherapie

Dit komt doordat liposomen bij de kankercellen kwamen via aangetaste bloedvaten vol gaten rond de tumor. 

Het chemomedicijn lekte in de tumor uit de liposomen weg, waarna het op de kankercellen afging. Het duurde nog ruim tien jaar voordat de vetbolletjesmethode zo goed werkte dat ze aansloeg tijdens tests op mensen. 

De liposomen hadden veel minder bijwerkingen dan gewone chemotherapie en werden in Europa en de VS toegepast onder de namen Caelyx en Doxil. 

Het succes van Caelyx bracht de ontwikkeling van nieuwe typen liposomen op gang, die de tumor bij andere typen kanker nog beter doodden.

Einde van veelbelovend medicijn 

Het medicijn SPI-77 was zo’n veelbelovende therapie die ontstond in het kielzog van Caelyx. Net als Caelyx bestond het middel uit kleine vetbolletjes, maar in plaats van doxorubicine bevatte het cisplatine. 

Die stof doodt kankercellen zeer effectief, maar hij heeft ook flink wat bijwerkingen. Door het gebruik van liposomen om de stof direct naar de kankercellen te brengen hoopten de onderzoekers de tumor te bestrijden zonder dat het voor de patiënt te zwaar werd. 

Toen SPI-77 in 1999 werd getest op proefmuizen, leek de liposomenbehandeling aan te slaan, precies zoals de artsen hadden voorspeld. Cisplatine is normaal schadelijk voor de nieren, maar uit onderzoek bij proefmuizen bleek dat liposomen de dosis cisplatine die in de nieren belandt, terugbrachten met zo’n 75 procent. Bovendien kwam er 28 keer zo veel cisplatine in de tumor terecht en remde SPI-77 de groei van kankercellen veel beter dan een stof die niet in liposomen verpakt was. 

Maar toen SPI-77 een aantal jaar later werd getest op patiënten met longkanker, deed de liposomentherapie het slechter dan gewone chemotherapie. Van de 29 patiënten in de proef was er niet een echt gebaat bij het medicijn, dat daarna verworpen werd. Toch was SPI-77 geen totaal fiasco.

Wetenschap leert van zijn fouten 

Kankertherapie

Medicijnen worden vaak net onder de huid van muizen gespoten. 

© PATRICK SEMANSKY/AP/RITZAU

SPI-77 werd eerst getest op proefmuizen die onder de huid op hun pootje een injectie met darm- of longkankercellen gekregen hadden. En de therapie met SPI-77 begon toen de tumoren nog heel klein waren. Nu weten onderzoekers dat ze op grond van dit soort dierproeven niet kunnen zeggen wat de therapie bij mensen doet. 

Longkankercellen die in een muizenpoot groeien, veroorzaken geen longkanker. En de onderzoekers krijgen ook een verdraaid beeld van de werking van de therapie als ze die testen op kleine, nieuwe tumoren, want bij mensen wordt de diagnose kanker vaak pas gesteld wanneer de tumor vrij groot is. 

De selectie van patiënten voor de SPI-77- test was ook niet optimaal. SPI-77 komt, net als veel andere liposomen, niet gemakkelijk bij de kankercellen als de bloedvaten in de tumor niet zijn aangetast en geperforeerd. Veel tumoren hebben prima bloedvaten, en patiënten met dergelijke gezwellen zijn niet erg gebaat bij een liposomenbehandeling. 

Als de onderzoekers actief patiënten met geperforeerde bloedvaten in hun tumoren hadden uitgezocht, had SPI-77 de kanker misschien beter kunnen doden.

Wetenschappers maken tumoren in het lab

Kunsttumoren voor de behandeling van kanker

Onderzoekers maken tumoren die op die van patiënten lijken. 

© SHUTTERSTOCK & HAYLEY E. FRANCIES, WELLCOME TRUST SANGER INSTITUTE

Sindsdien maken onderzoekers tumoren in het laboratorium die op echte gezwellen van patiënten lijken. Ze hebben bovendien methoden ontwikkeld die preciezer kunnen voorspellen welke patiënten het best op een bepaalde therapie zullen reageren.

Dankzij deze vorderingen kunnen wetenschappers beter inschatten welke stoffen werken bij mensen én de kankerpatiënten selecteren die het meest gebaat zijn bij de therapie.

Daarnaast hebben de wetenschappers baanbrekende behandelwijzen weten aan te boren die slechts enkele tientallen jaren geleden nog ondenkbaar waren.

Nieuwe behandeling van kanker

De Amerikaanse overheden keurden in 2017 de nieuwe therapie Kymriah goed. In allerijl, want de therapie had bij 83 procent van de patiënten op wie ze was getest elk spoor van kanker weggenomen, terwijl de traditionele behandeling bij hen niet aansloeg. 

Kymriah bestaat uit de immuuncellen van de patiënten zelf. De cellen worden uit het bloed afgenomen, waarna er een nieuw gen wordt ingebracht. Dat stelt de cellen in staat om de kankercellen te herkennen. Als de immuuncellen dan weer bij de patiënt worden ingespoten, sporen ze de tumor op en vallen ze hem aan. 

De therapie werkt ontzettend goed en werd in de media overal ter wereld afgeschilderd als een medisch wonder.

Kuur tast gezonde lichaamscellen aan

Is Kymriah dan de ultieme remedie waar we al eeuwen naar zoeken? Niet helemaal. Kymriah kan in principe het immuunsysteem van de patiënt zo goed activeren dat het ook gezonde cellen aanvalt – toen in 2016 een vergelijkbare therapie werd getest, stierven er vijf patiënten aan.

De dodelijke bijwerking betekent dat artsen Kymriah alleen toedienen als allerlaatste uitweg, wanneer andere, minder gevaarlijke therapieën uit-en-ter-na zijn getest maar hun waarde niet hebben bewezen. 

Toch is Kymriah geen doodlopende weg, evenmin als liposomen. De onderzoekers krijgen steeds meer inzicht in de zwakten van de therapieën en de levenswijze van de soorten kanker, en ze gebruiken die kennis om bestaande therapieën te optimaliseren en nieuwe te ontwikkelen.

AI brengt de vaart erin

Daarbij zorgt baanbrekende technologie ervoor dat de onderzoekers binnenkort veel sneller dan voorheen vorderingen kunnen maken. Een van de technologieën is afkomstig van het Amerikaanse bedrijf twoXAR. Dit bedrijf rust computers uit met kunstmatige intelligentie (AI), die nieuwe medicijnen tegen onder meer kanker kan ontdekken. 

Het systeem neemt in recordtijd enorme hoeveelheden gegevens van laboratoria en ziekenhuizen wereldwijd door – het duikt in de genen van de kankercellen, bestudeert de chemische structuur van bestaande medicijnen en trekt eerdere tests op dieren en mensen na. 

Na die analyse wijst het systeem onbekende zwakten in de kankercellen aan en stelt een medicijn voor dat daar gebruik van maakt – een proces dat voorheen jaren kostte. En zo gaan artsen tumoren effectief te lij.

We zijn op weg om kanker te verslaan

Kankerwetenschappers hebben al miljoenen levens gered. Uit een Brits onderzoek blijkt dat de sterfte aan kanker sinds de jaren 1970 met 14 procent gedaald is. 

Oorzaken: de diagnose, chirurgie, bestraling en chemotherapie zijn verbeterd, en er zijn nieuwe therapieën bijgekomen, zoals immunotherapie.

De overlevingskans is voor sommige typen kanker, waaronder borstkanker, sinds de jaren 1970 verdubbeld, en verdrievoudigd voor mensen met darmkanker. 

En die ontwikkeling zet zich voort. De wetenschappers voorspellen dat de sterfte tegen het jaar 2035 nog verder gedaald zal zijn met nog eens 15 procent.

Verdiep je in ieder detail van ons fantastische heelal met een abonnement op Wetenschap in Beeld

Bekijk ook ...

ONTVANG DE NIEUWSBRIEF VAN WETENSCHAP IN BEELD

Je ontvangt je gratis special, Onze extreme hersenen, als download zodra je je hebt aangemeld voor onze nieuwsbrief.

Ook gelezen

Niet gevonden wat je zocht? Zoek hier: