Wat zijn onze cellen precies?

De cel is de kleinste levende eenheid. Het zijn de bouwstenen van ons lichaam. We zijn opgebouwd uit 37 triljoen cellen, verdeeld over 200 celtypen, immuuncellen, fibroblasten, huidcellen, spiercellen, zenuwcellen etc. Elk celtype heeft een bepaalde functie en samen zorgen ze ervoor dat ons lichaam functioneert en energie genereert. Ze werken in symbiose samen. Hierdoor kunnen we denken, bewegen, emoties voelen etc. Wij zijn dus onze cellen. Het is een complex systeem en tegelijkertijd is het heel tastbaar. Als wij onze huid vastpakken, pakken we al tienduizenden cellen vast.

Geen enkele cel leeft of functioneert in isolatie. Net zoals je het gedrag van een mens niet kunt begrijpen zonder te weten waar die persoon is en met wie hij omgaat, kun je het gedrag van een cel pas echt begrijpen als je kijkt naar de context waarin de cel zich bevindt.

De context van een cel is de omgeving waar hij leeft: het weefsel, de naburige cellen, de signalen die hij ontvangt, en zelfs de plek binnen een tumor of orgaan. Een imuuncel ziet er onder de microscoop hetzelfde uit in je bloed als in het weefsel. In het eerste geval is het een gewone immuuncel; in het tweede geval kan het een aanwijzing zijn dat het immuuncel de tumor probeert aan te vallen.

Ook tumorcellen gedragen zich anders afhankelijk van hun context. Een kankercel in het midden van een tumor kan bijvoorbeeld weinig zuurstof hebben en daardoor resistenter worden tegen therapie. Eenzelfde tumorcel aan de rand, in contact met bloedvaten of afweercellen, kan juist veel actiever zijn of sneller uitzaaien. Je moet niet alleen naar de cel zelf kijken, maar ook naar waar zij zich bevindt en met wie zij communiceert. Zonder die context mis je de helft van het verhaal.

De toekomst van de diagnostiek ligt dan ook in het begrijpen van cellen in hun omgeving of het nu gaat om het voorspellen van therapierespons, het ontwikkelen van nieuwe medicijnen, of het trainen van AI die met ons mee kan kijken.

We staan nog maar aan het begin van dit proces om meer van de omgeving van onze cellen te leren en te begrijpen. Door technologische ontwikkelingen is het nu namelijk mogelijk om al deze cellen tegelijkertijd in kaart te brengen. Het AVL is voorloper op dit gebied.

Afbeelding is gemaakt door Human Cell Atlas

Met behulp van labels (annotaties) van cellen kunnen algoritmes getraind worden die alle cellen tegelijkertijd kunnen herkennen en visualiseren, waardoor niet alleen aantallen maar ook de samenstelling zichtbaar wordt. Kortom, de symbiose tussen de cellen krijgt een beeld en kan inzichtelijk gemaakt worden. De verwachting is dat dit pathologen en onderzoekers gaat helpen om met behulp van de computer en patroonherkenning tot nieuwe ontdekkingen te komen. In het boek “Het Lied van de Cel” van oncoloog en onderzoeker Siddharte Mukherjee, stelt de auteur dat de komende eeuw in het teken staat van de vooruitgang in de (kanker)geneeskunde dankzij ons toegenomen begrip van ons complexe celsysteem.

Uiteindelijk is daarmee het doel dat dit baanbrekende nieuwe inzichten gaat opleveren over hoe lichaam en ziekte precies op elkaar reageren, zoals de veelbelovende immuuntherapie voor patiënten met solide borstkanker, waar de game zich in eerste instantie op richt.

De grootste uitdaging is dat er niet genoeg annotaties van cellen beschikbaar zijn en dat er een tekort aan pathologen is om deze data op te halen. Dit remt de innovatiekracht in de pathologie. Door te spelen speel je belangrijke data bij elkaar en draag jij bij aan de oplossing. Als dat geen impact is.