KENNISPLATFORM VOOR LABORATORIA

REDACTIONEEL

EDITIE 36, SEPTEMBER 2018

Toponderzoek kinderoncologie krijgt gestalte in nieuwbouw Prinses Máxima Centrum

Met de opening van het Prinses Máxima Centrum voor kinderoncologie, afgelopen juni, heeft ook de research een nieuw onderkomen gekregen. Het wetenschappelijk onderzoeksinstituut, dat momenteel bestaat uit eenentwintig onderzoeksgroepen, heeft de ambitie om in Europa leidend te worden op kinderoncologisch gebied. Researchanalisten Marli Serbanescu en Mariël Brok zijn er al vanaf het begin bij, toen in 2016 werd gestart met twee onderzoeksgroepen in het nabijgelegen Hubrecht Instituut.

Researchanalist Marli Serbanescu maakt net als haar collega’s van het onderzoeksinstituut van het in juni 2018 geopende Prinses Máxima Centrum voor kinderoncologie gebruik van Gilson pipetten.

Als er één plek op de wereld is waar je je als onderzoeker niet hoeft af te vragen ‘waar je het voor doet’, dan is dat wel in het onlangs geopende Prinses Máxima Centrum voor kinderoncologie in Utrecht. De researchlaboratoria maken deel uit van hetzelfde gebouw als de verpleegafdelingen en poliklinieken, delen dezelfde kantine, parkeergarage, hoofdingang. Op het eerste oog een situatie die niet veel verschilt van die van de meeste academische ziekenhuizen –daar lopen immers ook onderzoekers, behandelaars en patiënten door elkaar–, maar bij nadere beschouwing toch heel anders. Want waar je in het ene geval een mix hebt van allerlei ziektes en malheur en de tumoronderzoeker beroepsmatig weinig zal voelen bij iemand met een spreekwoordelijk gebroken been, gaat het in het Prinses Máxima Centrum maar om één ding: het zo goed mogelijk behandelen van kinderen met kanker. Iedereen die daar vertoeft, of het nu kinderen, hun familie, behandelaars of onderzoekers zijn, heeft daar zijn of haar rol in en is in die hoedanigheid veel zichtbaarder dan in een breed-spectrum ziekenhuis. “Achter het petrischaaltje met cellen dat je onder je microscoop bestudeert, zit altijd een verhaal. Daar ben je je hier veel meer bewust van, want je kan de donor van die cellen, zonder dat je dat weet natuurlijk, een uurtje eerder in de kantine hebben zien zitten. Onderzoekers –het zijn net mensen– gaan daar verschillend mee om. Sommigen vinden dat best wel confronterend en sluiten zich er een beetje voor af; anderen vinden dit juist een nog grotere stimulans”, vertelt senior researchanalist Marli Serbanescu, die net als haar collega Mariël Brok onmiskenbaar tot de laatste categorie behoort. “Vanaf de start in het Hubrecht, waar we de eerste twee jaar tot aan de verhuizing naar de nieuwbouw hebben gewerkt, is de interactie met patiënten gestimuleerd. Als kinderen, al dan niet met hun ouders, dat willen, kunnen ze tijdens een rondleiding kijken waar het onderzoek wordt gedaan, een indruk krijgen van wat er met hun materiaal gebeurt. Je kunt ze natuurlijk geen concreet perspectief op genezing geven, maar je hoopt wel dat ze gesterkt worden door de gedachte dat er alleen al in Utrecht honderden onderzoekers dag in dag uit bezig zijn om stap voor stap tot betere behandelingen te komen”, aldus Marli.

 

Van twee naar eenentwintig

Als onderzoekers van het eerste uur hebben Marli en Mariël niet alleen de groei op het Hubrecht in goede banen geleid, maar zijn ze ook nauw betrokken bij de opzet en inrichting van de nieuwe laboratoria van het Prinses Máxima Centrum en de inhuizing. “Die eerste twee jaar waren best wel hectisch. Ons werd gevraagd er voor te zorgen dat de nieuwe groepen in een ‘warm bad’ belandden, dat alle benodigde voorzieningen waren geregeld, zodat iedereen direct met zijn of haar onderzoek verder kon in het Hubrecht. Die groei ging ontzettend snel. In plaats van binnen twee jaar zaten we al binnen acht maanden vol en was iedere vierkante meter labruimte gevuld. We hebben wat dat betreft echt wel uitgekeken naar de verhuizing!”, lacht Mariël. In het Prinses Máxima Centrum is nu nog ruim voldoende laboratoriumruimte –al met al ruim 3000 vierkante meter– voor de momenteel eenentwintig onderzoeksgroepen, die zijn verdeeld over twee verdiepingen. Voor het najaar is de komst van nog twee of drie groepen voorzien. Hiermee is al rekening gehouden met de indeling van de twee verdiepingen. Een derde verdieping is casco opgeleverd; daar is plek voor nog eens tien groepen die in de loop van volgend jaar worden verwacht. De ingerichte verdiepingen hebben beide een groot algemeen lab waar het werk wordt gedaan dat geen speciaal regime vereist of speciale apparatuur of technieken. Daarnaast zijn er meerdere kweeklabs die onder verschillende regimes staan (ML I en ML II), ruimtes voor pre-PCR, PCR en post-PCR, bacterielabs, een lab voor extracties, imaging labs en een histologielaboratorium. Al ingericht c.q. nog in voorbereiding zijn twee laboratoria voor het selecteren van cellen met de FACS-sorter en flowcytometrie, een single cell sequence faciliteit en een robotic cell screening faciliteit. De inrichting is gebaseerd op de wensen van de huidige gebruikers. Dat wensenpakket kan met de komst van nog meer groepen volgend jaar veranderen, maar daarvoor biedt de nu nog cascoruimte alle flexibiliteit.
De inrichting van de laboratoria was ook niet direct een gelopen race, vertelt Mariël, die net als Marli deel uitmaakte van de projectgroep voor de inrichting: “De eerste tekeningen lieten een vrij hokkerige indeling zien. Dat vonden wij niet zo handig, dus daar is wel een en ander aan veranderd. Ook waren de weefselkweekruimtes in eerste instantie te klein. Daarvoor moest meer ruimte worden ingetekend, anders past het niet en dan begin je al met een probleem. Met dergelijke aanpassingen vanuit de ervaring van de gebruikers en de kennis over hoeveel mensen van welke technieken gebruik maken zijn we tot de huidige indeling gekomen, waarin het optimaal werken is.”

Mariël Brok is researchanalist bij de groep van prof. dr. Frank Holstege, één van de eenentwintig onderzoeksgroepen die momenteel deel uitmaken van de researchafdeling van het Prinses Máxima Centrum. Over ruim een jaar zijn dat er waarschijnlijk dertig of meer.

 

One big happy family

Optimaal werken wil niet zeggen dat iedere groep naadloos zijn ding kan doen op de manier zoals die dat altijd al deed. “Ieder lab brengt zijn eigen werkcultuur en manier van werken mee. Die is vaak gerelateerd aan de omstandigheden, aan de ruimte die je eerst had. Sommigen zijn bijvoorbeeld niet gewend aan een pre-PCR ruimte omdat ze geen last hadden van elkaars amplicons omdat ze geen gebruik maakten van primers die hetzelfde gen amplificeren. Ook als er nooit qPCR’s gedaan werden, was de noodzaak voor een apart lab minder groot. Weer anderen hebben alleen maar ML-II-labs. Als je niet veel ruimte gewend bent, en je hebt altijd alles op één lab gedaan, dan moet je wel je mindset veranderen, openstaan dat het ook op een andere manier kan, en in dit geval ook moet”, stelt Marli. Onderzoekers zitten qua groep zoveel mogelijk bij elkaar, ook op de grote labs. “Dat is vooral gedaan omdat je vaak dezelfde technieken uitvoert, en daarbij ook je eigen ‘potjes en pannetjes’ gebruikt. Dat heeft ook weer te maken met hoe het financieel is geregeld. Vanuit het Prinses Máxima Centrum is er een core funding voor twee onderzoekers per groep. De rest van de financiering voor je personeel en middelen (denk daarbij aan kits en chemicaliën) haal je uit grants en beurzen. Die kosten moet je verantwoorden naar de instantie die voor de financiering heeft gezorgd”, aldus Mariël. Dat neemt niet weg dat er naar haar zeggen nu al sprake is van ‘een grote blije familie’. “Als je eens een kitje van je collega wil gebruiken zal niemand daar moeilijk over doen. Sterker, omdat we zo dicht bij elkaar zitten, is er enorm veel uitwisseling van kennis, zowel wat betreft het uitvoeren van experimenten als meer strategische onderzoeksvragen. De verschillende groepen, die aan verschillende tumoren werken, hebben toch vaak een eigen werkwijze. Omdat ze nu bij elkaar komen, gaan ze meer meedenken, komen met alternatieve benaderingen, nieuwe inzichten. Onderzoekers neigen aan hun eigen protocollen vast te houden. Wat werkt, dat werkt en je weet maar nooit waar veranderingen toe leiden. Maar op advies van een collega maken ze makkelijker aanpassingen. Onderzoek kan hierdoor een stuk sneller, efficiënter gaan, en dat is wat we precies willen.”

Op elk van de twee verdiepingen met laboratoria is een groot algemeen lab. Daarnaast zijn er verschillende laboratoria waar het werk wordt gedaan dat een speciaal regime vereist en/of waar speciale apparatuur of technieken zijn ondergebracht.

 

Meer dan 500 pipetten

Efficiëntie was ook een belangrijke reden om te kiezen voor één soort pipet, die door iedereen wordt gebruikt. “Ga je werken met pipetten van verschillende leveranciers, dan heb je ook weer verschillende pipetpunten en verschillende servicecontracten nodig, wat het logistiek nodeloos ingewikkeld maakt. Bij de keuze voor de Gilson Pipetman L, met uiteraard verschillende uitvoeringen qua volume, zijn we niet over één nacht ijs gegaan. We hebben met meerdere leveranciers afspraken gemaakt en hun producten uitgebreid getest in de praktijk, bij de collega’s gevraagd hoe het voelt, en hoe ze denken dat het in de praktijk uitpakt. We hebben hierbij gekozen voor de lijn die het lichtst in gewicht is, omdat we denken dat die het minst belastend is voor de spieren. Daar hebben we bewust vanuit ergonomische redenen voor gekozen. Bovendien heeft deze pipet een lock. Voordeel is dat het ingestelde volume niet kan verschuiven. Wie hem ook pakt, er wordt met hetzelfde volume gepipetteerd”, legt Marli uit. Een soortgelijke procedure is doorlopen bij de keuze voor de labstoelen. “Ook hier hebben we meerdere fi rma’s gecontacteerd. Iedereen heeft die stoelen getest en een formulier ingevuld met vragen over de ervaringen. Op die manier neem je met zijn allen een beslissing, en versterk je het wijgevoel nog verder!”

 

INFORMATIE

 

Gilson International

www.gilson.com

 

Prinses Máxima Centrum

www.prinsesmaximacentrum.nl

 

Translationeel onderzoek neuroblastoom

Marli Serbanescu maakt deel uit van de groep van dr. Jan Molenaar. De focus ligt op translationeel onderzoek naar neuroblastoom, een zeldzame kindertumor die zich ontwikkelt in voorlopercellen van het autonome zenuwstelsel. Hierbij wordt gewerkt aan de identificatie van nieuwe therapeutische targets en de in vitro en in vivo validatie van deze componenten. Een belangrijk instrument hierin is high-throughput screening, dat tot nu toe werd gedaan op de robotfaciliteit van het UMC Utrecht. Een dergelijke faciliteit, wordt momenteel opgezet in het Prinses Máxima Centrum. Binnen de groep vindt ook onderzoek plaats naar de moleculair-genetische afwijkingen bij neuroblastoom, waarvoor onder meer een omvangrijk ‘whole genome sequencing’ project is uitgevoerd voor meer dan 300 monsters. Inmiddels zijn meerdere kandidaat medicijnen gevonden, die in samenwerking met verschillende farmaceutische bedrijven worden voorgedragen voor trials of al in klinische trials worden getest. Op het moment is er een fase 2 onderzoek gaande waarin zo’n nieuw middel wordt getest in combinatiebehandeling met een MIBG, een tumorspecifieke bestraling.

 

 

Single cell RNAsequencing

Bij de groep van prof. dr. Frank Holstege, waar Mariël Brok werkt, draait het vooral om genexpressie, om een zo gedifferentieerd mogelijk beeld te kunnen krijgen van de moleculaire analyse van regelmechanismes tot het ontdekken van klinisch relevante genexpressiepatronen. Wat zijn bijvoorbeeld de verschillen die ertoe leiden dat de ene groep patiënten wel reageert op een bepaalde therapie en een andere groep niet. Om dit te onderzoeken wordt een faciliteit opgezet voor single cell RNA-sequencing, zodat je echt op één cel RNA-sequencing kunt doen. Belangrijk hierin is ook de FACS-sorter voor de selectie van tumorcellen, waarbij met hulp van bio-informatici wordt achterhaald welke markers zich het beste lenen voor dat selectieproces. Deze tools worden onder andere ingezet voor het onderzoek aan rhabdomyosarcoom, de meest voorkomende wekedelen- tumor bij kinderen, die in embryonale en alveolaire vorm bestaat. De ene soort is redelijk te behandelen; de andere is wat agressiever. Op basis van methyleringspatronen wordt onderzocht of andere markers nog beter kunnen bepalen welke tumorsoort op welk middel reageert. Daarnaast worden ook organoïdes gekweekt uit tumorweefsel. Daarop worden in de celscreeningfaciliteit allerlei chemotherapeutica getest om te kijken wat wel en wat niet werkt, en welk expressieniveau van welke genen daarmee gemoeid is.