Kanker: het richten op eiwitten kan de verspreiding van tumoren stoppen
Nieuw onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Oncogen ontdekte een eiwit dat tumoren helpt zich te verspreiden door ze in staat te stellen bloedvaten te laten groeien. Door het eiwit te blokkeren, konden tumoren niet efficiënt metastaseren in laboratoriumexperimenten.
De nieuwe studie werd geleid door James P.Quigley, een professor van de afdeling Moleculaire Geneeskunde aan het Scripps Research Institute (TSRI) in La Jolla, CA, en Daniel Rifkin, een professor in de geneeskunde die werkzaam is aan de New York University's School of Medicine in New York City. Elena Deryugina, een assistent-professor bij TSRI, is de eerste auteur van het artikel.
Deryugina en haar collega's gingen uit van de waarneming dat lagere niveaus van een eiwit genaamd latent TGF-beta binding protein 3 (LTBP3) correleren met betere overlevingsresultaten bij mensen met bepaalde vormen van kanker.
Om metastase te bevorderen, bindt LTBP3 zich aan een andere stof die bekend staat als TGF-bèta, een 'transformerende' groeifactor die een dubbele rol speelt bij kanker, omdat het tumoren kan helpen zich te verspreiden of te voorkomen dat ze dit doen.
Net als bij groeifactoren in het algemeen, heeft ons lichaam TGF-bèta nodig om goed te kunnen functioneren. Onderzoek heeft aangetoond dat TGF-bèta in normale cellen en vroege kankers tumoren onderdrukt, maar bij meer gevorderde kankers transformeert en bevordert het de groei van tumoren.
De uitdaging voor onderzoekers tot dusverre was om de schadelijke effecten van TGF-bèta te verzachten zonder de sleutelrol voor het normaal functioneren van cellen te veranderen.
In het nieuwe onderzoek hebben Deryugina en collega's het samenspel tussen LTBP3 en TGF-bèta nader onderzocht.
Uit eerder onderzoek dat ze samen deden, kenden de wetenschappers de vele manieren waarop LTBP3 helpt om TGF-bèta te reguleren door zich eraan te hechten. Ze wisten echter niet of het eiwit nog meer processen aanstuurde of een op zichzelf staande rol speelde bij het stimuleren van uitzaaiingen van kanker.
LTBP3 helpt tumoren om bloedvaten te laten groeien
Om dit te onderzoeken, schakelden de onderzoekers het LTBP3-gen uit in kankermodellen van knaagdieren en kippenembryo's, evenals in menselijke tumorcellijnen.
De menselijke cellijnen waren afkomstig van carcinoom, hoofd-halscarcinoom en fibrosarcoom. De knaagdieren werden ook gebruikt om uitzaaiingen van hoofd-halskanker te modelleren.
In alle modellen ontdekten de onderzoekers dat primaire tumoren niet goed konden uitzaaien zonder LTBP3. Zoals prof. Quigley uitlegt: "Onze experimentele bevindingen toonden aan dat LTBP3 actief is in de allereerste stappen van metastatische verspreiding."
"Specifiek", zegt Deryugina, "lijkt LTBP3 tumoren te helpen nieuwe bloedvaten te laten groeien in een proces dat angiogenese wordt genoemd, wat cruciaal is voor de intravasatie van tumorcellen. Dat is wanneer kankercellen bloedvaten binnendringen met een gedefinieerde grootte en permeabiliteit. "
Deze resultaten, zeggen de auteurs, bevestigen eerder onderzoek dat aantoonde dat lage niveaus van LTBP3 betere vooruitzichten voorspellen voor mensen met hoofd-halskanker.
"Gezamenlijk", concluderen de wetenschappers, "tonen deze bevindingen aan dat LTBP3 een nieuw oncotarget vertegenwoordigt" - een die potentieel kan voorkomen dat tumoren in een vroeg stadium zich ontwikkelen zonder de normale rollen van TGF-bèta te verstoren.
In de toekomst is het team van plan om de complexe dynamiek tussen LTBP3 en TGF-bèta bij het aansturen van angiogenese diep in een tumor nader te onderzoeken.
