In recent onderzoek van de Cornell University werd het genexpressieprofiel van een niet-dodelijke hondentumor en een meer kwaadaardige humane tumor vergeleken. Hiermee werd de basis gelegd voor mogelijke translationele geneeskunde in de toekomst.
Acanthomateus ameloblastoom bij honden (CAA) is een vaak voorkomende maar niet-dodelijke tumor die sterk lijkt op een zeldzame humane orale tumor die bekendstaat als ameloblastoom (AM). Als dierenarts tandheelkunde en kaakchirurg behandelt professor Santiago Peralta van Cornell University College of Veterinary Medicine veel gevallen van CAA in zijn kliniek. In een recente studie, gepubliceerd in Scientific Reports, vergeleek Peralta, samen met Cornell University en internationale partners, het genexpressieprofiel van deze tumor met zijn humane parallel, waarmee de basis werd gelegd voor potentiële translationele geneeskunde in de toekomst.
“Dit onderzoek was een goed voorbeeld van een volledige cyclus van translationeel onderzoek met een multidisciplinaire aanpak”, zegt Peralta. "We namen iets dat we in een klinische setting behandelden, bestudeerden het in het laboratorium en hopen het nu te gebruiken om dieren en mogelijk mensen te helpen."
Wetenschappers en artsen hadden al lang de gelijkenis tussen CAA en AM opgemerkt, maar er was geen moleculaire overeenkomst bevestigd. Een eerdere studie van AM-tumoren onthulde de onderliggende mutaties, wat de interesse van onderzoekers wekte.
Zo ontdekten ze dat de tumoren bij honden en mensen op moleculair niveau erg op elkaar leken, wat het idee versterkte dat honden een potentieel bruikbaar natuurlijk model van humane tumoren vertegenwoordigen. Een eerdere studie gepubliceerd in Veterinary and Comparative Oncology vond dat AM en CAA mutaties deelden in een signaalroute die bekendstaat als RAS-RAF-MAPK.
In hun laatste onderzoek analyseerden de wetenschappers een grote genomische dataset, gegenereerd door de Cornell Transcriptional Regulation and Expression Facility (TREx), om de biologische gevolgen van deze mutaties beter te begrijpen. Daarbij vergeleken ze CAA-tumoren met een andere veel voorkomende hondentumor (oraal plaveiselcelcarcinoom) en met gezond tandvlees. De monsters werden opgeslagen en beschikbaar gesteld via de Cornell Veterinary Biobank, en Jen Grenier en haar team bij TREx profileerden de genexpressie met RNA-sequencing.
Het team gebruikte ook genoomgegevens van humaan weefsel ter vergelijking, in samenwerking met een humaan expert op het gebied van orale tumoren van de Universiteit van Turku in Finland. Door deze verschillende weefsels te analyseren, konden Peralta en zijn team zien dat de mutaties die ze in hun vorige studie hadden geïdentificeerd grotendeels verantwoordelijk waren voor de tumoren die ze zagen. Ze ontdekten ook dat CAA en AM op moleculair niveau erg op elkaar lijken, dat versterkt het idee dat honden een potentieel nuttig natuurlijk model vormen voor humane tumoren. "Alle moleculen en gewijzigde metabole routes in CAA-tumorweefsel waren coherent met de mutaties die we vonden, en opmerkelijk vergelijkbaar met deze die waargenomen werden bij AM", legt de arts uit.
Nadat ze het verband gelegd hadden tussen de onderliggende mutaties en de moleculaire routes die tumorvorming aansturen, werkten Peralta en de rest van het team aan het opzetten van in-vitro- en in-vivomodellen van verschillende orale tumoren bij honden die gebruikt kunnen worden om potentiële medicatie te testen. Elk geneesmiddel dat effectief kan zijn bij de behandeling van orale tumoren bij honden, zou ook veelbelovend kunnen zijn voor humane patiënten met vergelijkbare ziekten.
"Als honden echt een bruikbaar klinisch model zijn voor de ziekte, biedt dat een enorme opportuniteit", zegt Peralta. Omdat ameloblastomen veel vaker voorkomen bij honden dan bij mensen, kunnen wetenschappers snel veel meer honden inschrijven voor klinische onderzoek en meer vertaalbare gegevens uit die onderzoeken halen. Bovendien zijn honden, die in hetzelfde type omgeving leven als mensen, nauwkeurigere ziektemodellen dan andere dieren. “Mijn doel als dierenarts is om oplossingen naar de kliniek te brengen. We zijn er nog niet, maar we hebben een grote stap in de goede richting gezet”, besluit hij.