Onderzoek Timon Vandamme

Abstract

Cholangiocarcinoom (CCA), een agressieve kanker van de epitheelcellen van de galwegen, wordt vaak laat gediagnosticeerd, wat leidt tot beperkte behandelingsopties en uiteindelijk tot een slechte prognose (5-jaarsoverlevingspercentage van 7-20%). Patiënten met laat stadium, niet-operabele ziekte ondergaan doorgaans FGFR2-fusietesten in weefselstalen. Diagnostische weefselstalen zijn echter niet representatief voor de ziekte door tumorheterogeniteit en kunnen moeilijk of riskant zijn om te verkrijgen. Vloeibare biopsieën zijn daarom een veelbelovend, minimaal invasief alternatief. Bestaande moleculaire technieken voor het detecteren van genfusies, zoals FISH, RT-qPCR en gerichte RNA-sequencing, vertonen effectiviteit, maar hebben beperkingen op het gebied van snelheid, kosten, multiplexing (gelijktijdige detectie van verschillende markers in hetzelfde staal), complexiteit en toepasbaarheid op vloeibare biopsieën. Daarom stellen we een nieuwe enzymvrije methode voor waarbij gebruik wordt gemaakt van een singlet zuurstof-gebaseerd foto-elektrochemisch (1O2-PEC) platform voor de fusiepartner-agnostische detectie van FGFR2-fusies bij CCA-patiënten. Dit platform biedt hoge gevoeligheid, snelheid, gebruiksgemak, mogelijkheid voor multiplexing en is kosteneffectief. We zullen hierbij zeer specifieke probes ontwikkelen, hun performantie evalueren en de minimale staalvoorbereiding bepalen voor weefsel- en vloeibare biopsieën als eerste stap richting de routine klinische praktijk.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Koljenovic Senada
• Co-promotor: De Wael Karolien
• Co-promotor: Vandamme Timon
• Mandaathouder: Arnouts Jorine

Onderzoeksgroep(en)

• Centrum voor Oncologisch Onderzoek (CORE)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

COVID-19, de ziekte veroorzaakt door het coronavirus SARS-CoV-2, kan verschillende symptomen veroorzaken, van asymptomatisch of een milde verkoudheid tot ernstige longontsteking en zelfs overlijden. Kankerpatiënten hebben een hoger risico op ernstige ziekte en overlijden door COVID-19 omwille van hun verzwakt immuunsysteem hebben. Hierdoor werden ze prioritair gevaccineerd tegen COVID-19, hoewel er aanvankelijk weinig gegevens waren over de veiligheid en effectiviteit van de vaccins in kankerpatiënten. Onderzoek heeft aangetoond dat kankerpatiënten na de basis vaccinatie, bestaande uit twee dosissen van het COVID-19 vaccin, een verminderde immuunrespons hebben, maar dat ze over het algemeen de vaccins goed verdragen. Na toediening van een derde dosis (eerste booster) lijkt hun immuunrespons meer op die van gezonde personen. Aangezien COVID-19 zich ontwikkelt tot een endemisch virus, is het belangrijk om te begrijpen hoe en op welke niveaus COVID-19 vaccinatie het immuunsysteem van kankerpatiënten beïnvloedt. Veel onderzoek in het veld van COVID-19 richt zich voornamelijk op IgG en neutraliserende antilichamen, maar ook IgA antilichamen spelen een belangrijke rol in de immuniteit. IgA antilichamen bevinden zich voornamelijk in de slijmvliezen en elimineren ziekteverwekkers op de locatie waar ze het lichaam binnen dringen (bv. neus en mond). Studies hebben aangetoond dat IgA niveaus bij influenza verband houden met de effectiviteit van het influenza vaccin, en dat IgA antilichamen effectiever zijn dan IgG antilichamen bij het voorkomen van infecties. Deze observaties illustreren dat de aanwezigheid van IgA antilichamen mogelijks een betere voorspeller is voor bescherming tegen infectie in vergelijking met de frequent geanalyseerde IgG antilichamen, maar studies over IgA-productie na COVID-19 vaccinatie zijn schaars. Er is ook weinig onderzoek gedaan naar de rol van aangeboren immuuncellen bij de immuunrespons na vaccinatie. Recent onderzoek heeft gesuggereerd dat NK cellen (aangeboren witte bloedcellen die een belangrijke rol spelen bij het bestrijden van virussen), mogelijk kunnen voorspellen hoe goed het COVID-19 vaccin werkt bij gezonde vrijwilligers en patiënten met een verzwakt immuunsysteem zonder kanker. Dit is in lijn met ander onderzoek dat het potentieel van NK-cellen als merker voor een functionele immuunrespons aanhaalt. Maar omdat NK cellen ook betrokken zijn bij de bestrijding van tumoren en kunnen worden beïnvloedt door een kankerbehandeling, is het momenteel niet geweten of deze bevindingen ook gelden voorkankerpatiënten. Het doel van deze studie is het in kaart brengen van de antilichaamdynamiek achter een COVID-19 doorbraakinfectie en onthullen welk type antilichaam (IgG vs IgA) de beste indicator is voor bescherming tegen infectie. Anderzijds onderzoeken we of NK cellen de immuunreactie na COVID-19 vaccinatie kunnen voorspellen bij kankerpatiënten. Deze inzichten zullen bijdragen bij het ontwikkelen van effectievere vaccinatiestrategieën voor kankerpatiënten tijdens toekomstige endemische uitbraken van COVID-19 en wanneer andere virussen opduiken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vandamme Timon
• Co-promotor: Van Audenaerde Jonas
• Mandaathouder: Debie Yana

Onderzoeksgroep(en)

• Centrum voor Oncologisch Onderzoek (CORE)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Geïnspireerd door de EU-commissie heeft dit project als doel een belangrijke maatschappelijke uitdaging aan te pakken: de strijd tegen kanker. De EU heeft ambitieuze doelen, zoals het redden van meer dan drie miljoen levens en het verbeteren van diagnose en behandeling voor iedereen in Europa. MutArray zal bijdragen aan het bereiken van deze doelen door snelle, betaalbare en betrouwbare diagnose en monitoring van de op één na belangrijkste doodsoorzaak door kanker wereldwijd: darmkanker (CRC). Nauwkeurige en gevoelige detectie van klinische biomarkers is een prioriteit. Elektrochemische bioplatforms worden steeds belangrijker als tools voor diagnostische systemen, dankzij hun inherente eenvoud, kosteneffectiviteit en tijdsbesparing, wat de beperkingen zijn van de huidige klinische technologieën. MutArray richt zich op de ontwikkeling van een 96-wells plaat gebaseerd op het gebruik van singlet oxygen-gemedieerde foto-elektrochemie, locked nucleic acid (LNA) probes en het CRISPR/Cas systeem voor de specifieke detectie van CRC biomarkers, zoals single nucleotide variaties (SNV). Vaste (weefsel) en vloeibare (plasma) biopten van CRC-patiënten zullen worden geanalyseerd op SNV's in het KRAS oncogen. Deze innovatieve aanpak kan worden gebruikt om elke nucleïnezuurbiomarker te detecteren en zal de overgang van laboratoriumtechnologie naar een bench-top apparaat voor clinici en ziekenhuisomgevingen vergemakkelijken, wat een positieve invloed zal hebben op de strijd tegen kanker.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wael Karolien
• Co-promotor: Vandamme Timon
• Mandaathouder: Valverde De La Fuente Alejandro

Onderzoeksgroep(en)

• Antwerp engineering, PhotoElectroChemistry & Sensing (A-PECS)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

T-cellen zijn niet alleen cruciale actoren in onze verdediging tegen microben, maar spelen ook een belangrijke rol bij de bescherming tegen kanker. T-cellen herkennen hun doelwitten via de T-celreceptor (TCR), welke bestaat uit een TCRa en TCRb keten. Er is aangetoond dat het TCR-repertoire tegen/in kankerweefsel het vermogen heeft om te voorspellen welke kankerpatiënten zullen reageren op therapie met checkpointremmers, waardoor het concept wordt ondersteund dat het weefselspecifieke TCR-repertoire moet worden beschouwd als een stratificatiebiomarker. Het decoderen van het gepaarde TCRab-repertoire uit het routinematig verkregen FFPE-weefsel vereist de ontwikkeling van een nieuwe single-cell workflow-methode die FFPE-weefsel-gepaarde TCRab-sequencing mogelijk maakt. Dit zou mogelijk een revolutie betekenen, niet alleen op het gebied van oncologie, maar ook op het gebied van auto-immuniteitsziekten, waarbij schadelijke T-cellen in aangetaste weefsels kunnen worden aangetroffen. In dit project zullen we een experimenteel protocol creëren, ontwikkelen en valideren om gepaarde TCRabgegevens uit FFPE-weefsel te verkrijgen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ogunjimi Benson
• Co-promotor: Vandamme Timon

Onderzoeksgroep(en)

• Centrum voor Gezondheidseconomisch Onderzoek en Modelleren van Infectieziekten (CHERMID)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Neuro-endocriene neoplasma's (NEN's) vereisen regelmatige controle van tumorgroei en respons op behandeling. Echter, adequate, niet-invasieve tumormarkers ontbreken op dit moment. Onlangs toonden we aan dat sequentiële genoombrede CNA (copy number alteration) profilering van circulerend celvrij DNA (ccfDNA) kan dienen als nieuwe, niet-invasieve biomarker in NEN-patiënten. Op basis van deze bevindingen willen we in dit project een nieuwe analytische aanpak, GIPXplore, onderzoeken en vergelijken met de huidige gouden standaard voor ccfDNA CNA-analyse (ichorCNA). Bovendien zullen afwijkende methylatie profielen in het ccfDNA geanalyseerd worden met behulp van de nieuwe, zeer gevoelige MSRE-smMIP-seq technologie. Beide methoden voor detectie en kwantificering van tumor-DNA zullen gecorreleerd worden aan klinische bevindingen in een uitgebreid, prospectief verzameld cohort van 250 NEN-patiënten. Dit cohort zal tot stand komen door de internationale samenwerking tussen de Belgische ENETS CoEs en het Nederlandse FORCE initiatief. Op deze manier zullen we de potentiële toegevoegde waarde van ccfDNA-analyse voor klinische besluitvorming bij NEN-patiënten valideren om zo klinische implementatie vergemakkelijken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vandamme Timon

Onderzoeksgroep(en)

• Centrum voor Oncologisch Onderzoek (CORE)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Neuro-endocriene neoplasieën (NENs) vertonen klinische en biologische heterogeniteit, wat diagnosticeren uitdagend maakt. Bovendien hebben NENs de neiging traag te evolueren, waardoor langdurige opvolging nodig is om tumorgroei en respons op therapie te controleren. De huidige modaliteiten voor diagnose en opvolging van NENs zijn gebaseerd op beeldvorming en (herhaalde) weefselbiopsieën, maar deze hebben verschillende tekortkomingen wat een directe impact heeft op het leven van de patiënt. Vloeibare biopsieën winnen aan belangstelling als minimaal-invasieve manier voor snelle tumordetectie en voor het verzamelen van moleculaire informatie van de tumor met circulerend tumor DNA (ctDNA) als één van de meest veelbelovende nieuwe merkers. Dit ctDNA reflecteert zowel genetische als epigenetische alteraties van de tumor. Bijgevolg beoogt dit project gebruik te maken van vloeibare biopsieën om de diagnostische nauwkeurigheid te verbeteren en real-time monitoring mogelijk te maken. Daarom zullen NEN-specifieke moleculaire alteraties, namelijk copynumber alteraties en differentieel gemethyleerde CpGs, geïdentificeerd en geselecteerd worden om detectie en kwantificatie van ctDNA mogelijk te maken. Aangezien de huidige detectiemethoden, shallow whole genome sequencing en methyleringsarrays, niet in staat zijn om zeer lage concentraties ctDNA te detecteren, zullen twee nieuwe, zeer gevoelige multiplex assays gebaseerd op DNA sequencing en foto-elektrochemie, gebruikt worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vandamme Timon
• Mandaathouder: Vandamme Timon

Onderzoeksgroep(en)

• Centrum voor Oncologisch Onderzoek (CORE)

Project type(s)

• Onderzoeksproject