Nieuws Microscoop neemt kijkje in levend bot

5 september 2018

Onderzoekers van het University of Texas MD Anderson Cancer Center zijn er onder leiding van Peter Friedl van het Radboudumc in geslaagd een tumor in levend botweefsel in beeld te brengen. In het lab maakten zij een stukje kunstbot wat in muizen uit kon groeien tot echt bot. Met een speciale microscoop volgden zij het gedrag van kankercellen in het botweefsel. Deze nieuwe methode biedt nieuwe mogelijkheden voor onderzoek naar de behandeling van kanker, schrijven de onderzoekers deze maand in Science Translational Medicine.

Uitgezaaide prostaatkanker komt vrijwel altijd in de botten terecht. De ziekte is dan nauwelijks nog te genezen. Daarbij leveren de uitzaaiingen extra problemen op, zoals breuken of pijn in de botten. Blijkbaar bieden botten een goede omgeving voor prostaatkankercellen. Om meer te leren over deze groeiomgeving, konden onderzoekers tot nu toe alleen botweefsel uit het lichaam halen om dat in het lab te onderzoeken. Dit levert momentopnames op, waarbij gedetailleerd inzicht in het verloop van de uitzaaiing door de tijd ontbreekt.

Ruitje

Een nieuw onderzoeksmodel van het University of Texas MD Anderson Cancer Center maakt het nu mogelijk om met een microscoop in levend botweefsel te kijken. De onderzoekers ontwikkelden een soort minibotjes in het lab die zij onder de huid van muizen brachten. Daar groeiden deze kunstmatige botjes uit tot echt botweefsel, inclusief een holte met beenmerg. Hierin plaatsten de onderzoekers enkele kankercellen, zodat een tumor kon groeien. Door een speciaal ruitje in het bot konden de onderzoekers met een multifoton microscoop (zie kadertekst hieronder) de groeiprocessen in het bot volgen.
 

Een microscoop met precisielaser
De multifoton laser scanning microscoop lijkt weinig op de microscopen die de meeste mensen wel kennen van de biologieles. Bij een gewone microscoop schijnt licht op een preparaat dat gevangen zit tussen twee glaasjes. Dit preparaat moet flinterdun zijn en is daarom vaak kortlevend, of levenloos. Bij een multifoton microscoop is het mogelijk om langdurig in levend weefsel te kijken, waarbij scherpe 3D plaatjes mogelijk zijn tot wel een millimeter dik. De plaatjes ontstaan door heel precies (bijna) infrarood laserlicht af te vuren op het te bekijken weefsel. In de cellen van het weefsel zitten moleculen die oplichten onder invloed van het laserlicht. In verschillende cellen zitten verschillende moleculen, waardoor elk type cel een eigen kleur krijgt.

Evenwicht

In gezond bot heerst een evenwicht van botopbouw en –afbraak. Hiervoor zijn twee celtypen aanwezig in het bot: osteoblasten (opbouw) en osteoclasten (afbraak). Onder de microsoop zagen de onderzoekers bij de muizen dat de aanwezigheid van kankercellen het evenwicht tussen deze twee celtypen verstoort. Rondom de osteoclasten bij de tumor trad botverlies op. Dit verlies leidt bij patiënten met botuitzaaiingen tot pijnklachten of breuken.

 Figuur 1: Een eerste blik op botverlies door uitgezaaide kanker. Dit beeld uit de multifoton microscoop laat verschillende cellen zien: botcellen (cyaan), botopbouw (wit) en osteoclasten (geel). De prostaatkankercellen bestaan uit de groene celkernen en het rode cytoplasma.

Medicijnen

Bij patiënten met uitgezaaide prostaatkanker kunnen bepaalde medicijnen, bisfosfonaten, de klachten verlichten. Genezen van kanker doen deze middelen niet. Bij behandeling van de muizen zagen de onderzoekers dat de medicijnen het aantal osteoclasten niet verminderden, maar dat de activiteit van de osteoclasten wel afnam. Hierdoor werd de botafbraak dus geremd. De tumor zelf werd niet aangepakt door de medicijnen en bleef doorgroeien. Dit verklaart waarom een behandeling met bisfosfonaten wel de achteruitgang van de botten stabiliseert, maar het leven van patienen niet verlengt.

Met de resultaten van dit onderzoek hopen de onderzoekers in de toekomst meer te kunnen leren over het effect van behandelingen en hoe resistentie tegen behandelingen ontstaat.

Figuur 2: Het effect van een behandeling met bisfosfanaten van een prostaattumor in bot na 3 (rood), 6 (blauw) en 9 (groen) dagen. De linkerkant van het bot in dit plaatje is stabiel, de rechterkant heeft te kampen met botafbraak.

Meer informatie


Marcel Wortel

persvoorlichter

(024) 81 87389

Meer nieuws


Onderzoek naar eiwitinname onder Zevenheuvelenlopers

12 november 2018

Hoogleraar Integratieve Fysiologie Maria Hopman gaat tijdens de NN Zevenheuvelenloop met haar team van het Radboudumc onderzoeken of een eiwitdrankje helpt tegen spierpijn na 15 kilometer hardlopen.

lees meer

Gerard Molleman benoemd tot bijzonder hoogleraar

9 november 2018

Per 1 november 2018 is Gerard Molleman benoemd tot bijzonder hoogleraar Persoonsgerichte preventie: de verbinding tussen zorg en public health.

lees meer

Nieuwe 3D echotechniek voor betere diagnose vaatziekten NWO en bedrijfsleven investeren in innovatief onderzoek

8 november 2018

Het project ULTRA-X-TREME krijgt 4 miljoen euro subsidie van NWO-TTW voor de ontwikkeling van nieuwe 3D-echotechnieken om vaatdiagnose patiëntspecifieker te maken en onnodige operaties te voorkomen.

lees meer

Vier Turbo grants voor onderzoekers Radboudumc en Universiteit Twente

7 november 2018

In het TURBO-programma, een samenwerking tussen de Universiteit Twente en het Radboudumc, zijn vier subsidies toegekend voor nieuw technisch-medisch onderzoek.

lees meer

Nieuwe cao voor medewerkers umc’s

6 november 2018

Er is een nieuwe, driejarige cao voor de ruim 70.000 werknemers van de universitair medische centra (umc’s).

lees meer
  • Snel naar