Haarzakjes kunnen een oorsprong zijn voor melanoom
Nieuw onderzoek stelt dat melanoom niet alleen in de huid kan ontstaan, maar ook in de haarzakjes. Wanneer ze kanker worden, verlaten de cellen de follikels en gaan ze naar de buitenste laag van de huid, of de epidermis.
De wetenschappers toonden dit effect aan in een nieuw muismodel van menselijk melanoom en bevestigden het in monsters van menselijk weefsel.
In een recent Nature Communications studiepapier beschrijft het team melanoom dat begint in onvolwassen, pigmentproducerende cellen in de haarzakjes, en zich vervolgens verplaatst naar de epidermis.
Melanoom is een agressieve huidkanker die in een vergevorderd stadium erg moeilijk te behandelen is.
Om deze reden, terwijl slechts 1% van de mensen die huidkanker ontwikkelen een invasief melanoom heeft, is het verantwoordelijk voor de meeste sterfgevallen als gevolg van huidkanker.
De kanker begint in melanocyten, de cellen die het pigment maken dat kleur geeft aan het haar, de huid en de ogen. Dit pigment heet melanine.
De nieuwe studie richt zich op melanocytstamcellen, dit zijn cellen die nog niet volledig zijn gedifferentieerd tot hun uiteindelijke volwassen staat.
Nieuw muismodel
De muizenstam die het team genetisch heeft gemanipuleerd voor de studie, beantwoordt aan de behoefte aan betere diermodellen van hoe menselijk melanoom begint en vordert.
Onderzoekers die eerdere modellen van de ziekte hebben gebruikt, hebben volgehouden dat blootstelling aan zonlicht een belangrijke risicofactor is voor melanoom.
Het nieuwe muismodel onthult echter dat de celomgeving in de haarzakjes ook kanker kan veroorzaken in melanocytstamcellen.
"Ons muismodel", zegt eerste studie-auteur Qi Sun, Ph.D., een onderzoeker in dermatologie en celbiologie aan de New York University School of Medicine, "is de eerste die aantoont dat folliculaire oncogene melanocytstamcellen melanomen kunnen veroorzaken, dat belooft het nuttig te maken bij het identificeren van nieuwe diagnostiek en behandelingen voor melanoom. "
Met behulp van het nieuwe model demonstreert het team drie stadia van melanoom die ontstaan in de haarzakjes en vervolgens de huid binnendringen.
In de eerste fase ondergaan melanocytstamcellen genetische veranderingen waardoor ze kanker worden. De tweede fase stimuleert de kanker verder door de kankercellen bloot te stellen aan groeisignalen - dezelfde signalen die de haargroei bevorderen.
In de derde fase gaan de nieuwe kankerachtige melanocyten omhoog in de haarzakjes, verlaten deze en gaan de omringende epidermis binnen om tumoren te vormen die zich dan dieper verspreiden.
Het team is van mening dat de bevindingen een beter begrip bieden van de biologie van melanoom en kunnen leiden tot nieuwe ideeën over hoe het te stoppen.
Van stamcel tot afstammelingen in tumoren
Van een enkele stamcel groeit een embryo uit tot een foetus met meerdere en verschillende organen en weefsels die honderden verschillende celtypen omvatten. Dit alles is te danken aan het vermogen van stamcellen om zich te delen, zich te vermenigvuldigen en te differentiëren tot een overvloed aan gespecialiseerde cellen.
Stamcellen kunnen ook van celtype wisselen. Hoewel deze flexibiliteit een troef is tijdens de ontwikkeling, kan het gevaarlijk zijn op volwassen leeftijd, wanneer het risico bestaat dat het kanker kan helpen veroorzaken.
Wetenschappers zijn van mening dat deze flexibiliteit het moeilijk maakt om de stamcel van oorsprong vast te stellen bij melanoom.
Als u de oorsprong van de stamcel kent, kan het gemakkelijker worden om de voortgang van de kanker te volgen, waardoor de ziekte minder moeilijk te behandelen is.
Omdat melanocyten cellen zijn die het pigment maken dat zowel de huid en ogen als het haar kleurt, hadden de onderzoekers een manier nodig om alleen melanocytstamcellen in haarzakjes te manipuleren.
Ze bereikten dit door een muizenras genetisch te manipuleren dat ze de c-Kit-CreER-muis noemden. Met dit muismodel konden ze de genen van melanocytstamcellen in haarzakjes veranderen zonder die in andere delen van het lichaam te beïnvloeden.
Bovendien konden de onderzoekers, door de genen in het nieuwe muismodel te veranderen, de folliculaire melanocytstamcellen laten gloeien en hun gloeiende afstammende kankercellen traceren, ongeacht waar ze terechtkwamen.
Met deze functie kon het team de volledige reis van de melanocytstamcellen volgen, van haarzakje tot epidermis, en vervolgens dieper in de dermis - of binnenste huidlaag - terwijl de melanoomtumor zich vormde.
Folliculaire signalen kunnen melanoom veroorzaken
In een andere reeks experimenten testten de onderzoekers wat er gebeurde toen ze de omgevingssignalen van de cel in de haarzakjes een voor een het zwijgen oplegden.
Hieruit bleek dat, zelfs wanneer melanocytstamcellen kankerachtige eigenschappen hadden aangenomen, ze niet reisden en delen om melanomen te vormen, tenzij ze twee specifieke signalen uit hun omgeving ontvingen.
Deze signalen worden Wnt en endotheline genoemd en bevorderen normaal gesproken de proliferatie van pigmentcellen en de groei van de haarschacht in de follikels.
"Hoewel onze bevindingen bevestiging vereisen bij verder onderzoek bij mensen, stellen ze dat melanoom kan ontstaan in pigmentstamcellen die zowel uit de follikels als uit de huidlagen komen, zodat sommige melanomen meerdere stamcellen hebben."
Qi Sun, Ph.D.
