Cellulair mechanisme kan de behandeling van kanker veranderen
Metastase, of de verspreiding van kanker door het hele lichaam, is een complex proces dat onderzoekers proberen te begrijpen en uiteindelijk te voorkomen. Nieuw onderzoek brengt ons dichter bij dit uiteindelijke doel, aangezien wetenschappers een mechanisme ontdekken dat de manier waarop we de proliferatie van kankercellen begrijpen, verandert.
Begrijpen hoe kanker zich verspreidt, is van cruciaal belang om het te stoppen; de laatste tijd hebben onderzoekers aanzienlijke vooruitgang geboekt in deze richting.
Met behulp van de nieuwste beeldvormingstechnieken konden wetenschappers bijvoorbeeld zien hoe kankercellen door de bloedbaan 'surfen' en de bloedvaten binnendringen om nieuwe bestemmingen te bereiken.
Andere studies hebben aangetoond hoe het verlies van bepaalde eiwitten ervoor zorgt dat kankercellen van vorm veranderen, waardoor ze aan het immuunsysteem kunnen ontsnappen.
Nu zoomt een nieuwe studie in op een cellulair mechanisme waardoor kankercellen zich kunnen delen en migreren. Het onderzoek werd uitgevoerd door een internationaal team van wetenschappers onder leiding van Steffen Scholpp, professor en hoofdonderzoeker aan de Universiteit van Exeter in het Verenigd Koninkrijk.
Prof. Scholpp en collega's zijn hoopvol dat hun bevindingen - die in het tijdschrift zijn gepubliceerd eLife - zal helpen bij het veranderen van behandelmethoden, niet alleen voor kanker, maar ook voor ontwikkelingsstoornissen.
Signaaleiwit zorgt voor zijn eigen transport
Om een organisme normaal te laten ontwikkelen, moeten cellen met elkaar kunnen communiceren of signalen kunnen verzenden.
Zogenaamde Wnt-eiwitten zijn essentieel voor dit ontwikkelingsproces. Ze regelen de proliferatie van cellen en zijn dus cruciaal voor de ontwikkeling van embryo's en organen.
Met andere woorden, Wnt-signalering stimuleert groei door cellen in staat te stellen zich te delen. Hoewel groei normaal gesproken een goede zaak is, kan een defecte Wnt-signalering ervoor zorgen dat de "verkeerde" cellen zich delen - de kwaadaardige als het om kanker gaat.
De rol van Wnt-signalering bij kanker is grondig gedocumenteerd, eerst bij colorectale kanker en vervolgens bij andere vormen van de ziekte.
Tot nu toe was echter het precieze mechanisme waarmee Wnt zijn signalen verstuurt onbekend. Prof. Scholpp en zijn collega's ontdekten echter dat bepaalde uitsteeksels, of 'hobbels', op een cel essentieel zijn voor signaaloverdracht - die op zijn beurt de snelheid reguleert waarmee cellen zich delen en vermenigvuldigen.
Deze celbulten worden cytonemen genoemd en dienen om 'signaaleiwitten tussen signaalcellen te transporteren'.
Prof. Scholpp en team ontdekten dat als ze de vorming van cytonemen stoppen, dit de signaaloverdracht van Wnt-producerende cellen 'kortsluit'. Ze waren ook in staat om te observeren hoe Wnt over het celmembraan beweegt en interageert met een receptor zodat deze een cytoneme vormt.
Voor zover de auteurs weten, is dit de eerste keer dat is ontdekt dat een signaaleiwit zoals Wnt zijn eigen 'transportsysteem' creëert.
Op weg naar nieuwe behandelingen die gericht zijn op cytoneme
De senior onderzoeker van het onderzoek legt uit wat de bevindingen betekenen en hoe ze een revolutie teweegbrengen in ons begrip van celbiologie.
“Vroeger dachten onderzoekers dat signaalmoleculen uit cellen vrijkomen in de extracellulaire ruimte, het gebied tussen cellen, en willekeurig diffunderen. Dit zou betekenen dat doelwitcellen worden omgeven door een mix van verschillende signaalmoleculen. "
“Daarentegen”, vervolgt Prof. Scholpp, “toont ons onderzoek aan dat er een flexibel raster van kleine uitsteeksels is die alle cellen in een meercellig lichaam met elkaar verbindt. Dit nieuwe concept maakt een snelle, nauwkeurige en gecontroleerde uitwisseling van informatie tussen afzendercellen en doelcellen mogelijk. "
"We beginnen de kenmerken van dit informatierooster in de matrix van een weefsel te begrijpen", zegt de onderzoeker en voegt eraan toe: "Dit zijn zeer opwindende tijden voor celbiologie."
"Ons onderzoek geeft het eerste inzicht hoe dit web van celuitsteeksels wordt gevormd en wat voor gevolgen het heeft als we deze verbindingen veranderen."
Prof. Steffen Scholpp
Dergelijke veranderingen zouden kunnen leiden tot nieuwe kankermedicijnen die zouden werken door de vorming van cytonemen te stoppen.
Gezien de belangrijke rol van Wnt-signalering bij de ontwikkeling van embryo's en organen, evenals bij cellulaire regeneratie en wondgenezing, zouden dergelijke geneesmiddelen ook kunnen worden gebruikt om andere ontwikkelingsstoornissen te behandelen.
