Het verwijderen van slechts één gen kan alvleesklierkanker 'volledig voorkomen'
Met behulp van een muismodel van alvleesklierkanker hebben onderzoekers ingezoomd op een enkel gen dat de ontwikkeling van agressieve alvleesklierkanker stopte toen de wetenschappers het verwijderden.
Alvleesklierkanker is een agressieve vorm van kanker die vaak vrij laat wordt gediagnosticeerd en vaak niet kan worden behandeld.
Volgens het National Cancer Institute (NCI) is alvleesklierkanker de vierde belangrijkste doodsoorzaak door kanker in de Verenigde Staten. Sommige schattingen voorspellen dat alvleesklierkanker tegen 2020 de tweede belangrijkste doodsoorzaak zal worden.
De NCI schat dat er in 2019 56.770 nieuwe gevallen van alvleesklierkanker zullen zijn en 45.750 sterfgevallen als gevolg daarvan.
Een van de belangrijkste oorzaken van alvleesklierkanker is het zogenaamde KRAS-oncogen. Maar nieuw onderzoek identificeert een ander gen waarvan de werking cruciaal is voor de ontwikkeling van deze kanker.
Dr. Diane Simeone, die de directeur is van het Pancreatic Cancer Center aan het Perlmutter Cancer Center van de New York University Langone Health, is de corresponderende auteur van dit nieuwe onderzoek.
Dr. Simeone en haar collega's voerden een studie uit bij muizen en menselijke patiëntenmonsters om de rol te onderzoeken van een gen genaamd "ataxie-telangiectasia groep D-complementing" (ATDC) bij de vorming van pancreastumoren.
De onderzoekers publiceren hun bevindingen in het tijdschrift Genen en ontwikkeling.
Onderzoeken hoe normale cellen kanker worden
Het nieuwe onderzoek ging uit van de theorie dat tumoren ontstaan als gevolg van het feit dat volwassen cellen terugkeren naar een vroeger, meer "primitief" stadium, vergelijkbaar met dat van snelgroeiende foetale ontwikkelingscellen.
Volwassen cellen keren terug naar dit stadium om verwondingen en ontstekingen te herstellen en het lichaam te voorzien van nieuwe cellen die de verloren gegane cellen kunnen vervangen. In een gezond lichaam begint dit proces snel en stopt het nadat de schade is hersteld.
Echter, in combinatie met andere genetische defecten, zo luidt de theorie, stopt wat ons lichaam als genezingsproces bedoelt niet, maar gaat het mis en veroorzaakt het kanker.
In de huidige studie concentreerden dr. Simeone en team zich op een type pancreascel dat acinaire cellen wordt genoemd. Deze cellen scheiden spijsverteringsenzymen af die ook schade kunnen toebrengen aan het weefsel in de dunne darm.
Om deze schade te compenseren, kunnen acinaire cellen snel teruggaan naar een stamcelachtig stadium dat kenmerkend is voor hoge groei.
Acinaire cellen, zo leggen de onderzoekers uit, kunnen kanker worden als ze DNA-mutaties verwerven, inclusief die welke het KRAS-oncogen kenmerken.
Meer specifiek kunnen acinaire cellen onder stress transformeren in wat wordt genoemd "acinaire naar ductale metaplasie" (ADM) - een tussenstadium dat leidt naar primitieve, snelgroeiende celtypen.
Deze cellen kunnen verder transformeren in een tweede stadium genaamd "pancreatische intra-epitheliale neoplasie" (PanIN), waarin cellen zich meer vermenigvuldigen dan zou moeten.
‘Een van de meest ingrijpende’ tumorblokkades
In de huidige studie gebruikten Dr. Simeone en zijn team eerst muizen om een model van pancreatitis te creëren - een inflammatoire aandoening die ervoor kan zorgen dat acinaire cellen veranderen in snelgroeiende ductale cellen.
Volwassen "ductale cellen vertonen enige overeenkomsten met embryonale primitieve kanalen en behouden mogelijk het vermogen om endocriene cellen te genereren bij de volwassene."
Dr.Simeone en collega's ontdekten dat de ATDC-genexpressie een paar dagen omhoog ging nadat pancreatitis weefselschade veroorzaakte, en het steeg tot het niveau dat nodig is om acinaire cellen te transformeren in ductale cellen.
Bovendien ontwikkelden alle studiemuizen, toen het ATDC-gen aanwezig was, in combinatie met het KRAS-oncogen, agressieve alvleesklierkanker.
Toen de onderzoekers echter het ATDC-gen verwijderden, ontwikkelde geen van de kankergevoelige muizen kanker. Bovendien gingen acinaire cellen niet eens door naar het ADM- of PanIN-stadium.
Dr Simeone zegt hoe verrassend de bevindingen waren en zei: "We dachten dat de verwijdering [van het ATDC-gen] de groei van kanker zou vertragen, niet volledig voorkomen."
"We ontdekten dat het verwijderen van het ATDC-gen in pancreascellen resulteerde in een van de meest diepgaande blokkades van tumorvorming ooit waargenomen in een bekend muizenmodel dat was ontworpen om ductaal adenocarcinoom van de pancreas te ontwikkelen, [...] dat getrouw de menselijke ziekte nabootst."
Dr. Diane Simeone
Verdere experimenten die de onderzoekers uitvoerden, onthulden aanvullende details van het kettingreactiemechanisme dat verklaart hoe de ATDC uiteindelijk kanker veroorzaakt.
De onderzoekers identificeerden namelijk ook een ander signaaleiwit en een ander gen, die beide betrokken zijn bij dit tumorvormingsproces - en dat kunnen potentiële doelwitten vormen voor nieuwe therapeutische en preventiestrategieën tegen alvleesklierkanker.
