Huntington's 'super assassin'-molecuul kan kanker doden
Wetenschappers die de reden onderzoeken waarom kanker veel minder vaak voorkomt bij mensen met de ziekte van Huntington, hebben onthuld dat het gen dat verantwoordelijk is voor de fatale hersenaandoening een molecuul produceert dat dodelijk is voor kankercellen.
In een recent artikel gepubliceerd in het tijdschrift EMBO-rapporten, noteren wetenschappers van de Northwestern University in Chicago, IL, precies hoe ze het molecuul testten in menselijke en muiskankercellen, evenals in muizen met eierstokkanker.
"Dit molecuul," legt senior studie auteur Marcus E. Peter uit, die hoogleraar kankermetabolisme is, "is een super huurmoordenaar tegen alle tumorcellen. We hebben nog nooit zoiets krachtigs gezien. "
Hij en zijn collega's hopen dat de ontdekking zal leiden tot een kortstondige behandeling die kankercellen kan aanvallen en vernietigen zonder de progressieve hersenschade te veroorzaken die optreedt naast de ziekte van Huntington.
De ziekte van Huntington is een fatale en erfelijke aandoening die zenuwcellen in de hersenen vernietigt, waardoor het mentale en fysieke vermogen geleidelijk afneemt. Symptomen treden meestal op tussen de 30 en 50 jaar en gaan over een periode van 10-25 jaar.
Er zijn momenteel 30.000 mensen in de Verenigde Staten die met de ziekte van Huntington leven, evenals nog eens 200.000 die het risico lopen het te erven.
Een defect gen heeft te veel herhaalde patronen
Er is momenteel geen remedie voor de ziekte van Huntington, die voortkomt uit een fout in het huntingtine-gen. Het gen wordt overgedragen van ouder op kind. Kinderen met een ouder die de ziekte heeft, hebben 50 procent kans om het gen te dragen.
Het defecte huntingtine-gen bevat meer dan een normaal aantal herhalingen van een bepaalde sequentie van nucleotiden in zijn DNA-code. Nucleotiden zijn het "alfabet" van DNA en RNA en er zijn er vijf: A, G, C, T en U.
Bij de ziekte van Huntington bevat het huntingtine-gen te veel herhaalde sequenties van CAG. Hoe meer opeenvolgende sequenties van CAG in het gen, hoe eerder de ziekte zich ontwikkelt.
De herhaalde sequenties geven aanleiding tot moleculen die kleine interfererende RNA's worden genoemd en die genen aanvallen die belangrijk zijn voor celoverleving, en ze veroorzaken een soort celdood waar hersencellen vatbaar voor zijn.
Het lijkt er echter op dat kankercellen veel kwetsbaarder zijn voor dit type celdood, wat de mogelijkheid opent om het proces te gebruiken om kankercellen te elimineren op een manier die geen schade toebrengt aan gezonde cellen.
"Wij geloven dat een kortdurende kankertherapie voor een paar weken mogelijk is, waarbij we een patiënt kunnen behandelen om de kankercellen te doden zonder de neurologische problemen te veroorzaken waar Huntington-patiënten aan lijden."
Prof. Marcus E. Peter
Het celdoodmechanisme dat wordt geactiveerd door kleine interfererende RNA's werd voor het eerst geïdentificeerd in eerder onderzoek door prof. Peter en eerste studie auteur dr. Andrea E. Murmann, een onderzoeksassistent professor in de geneeskunde.
Huntington produceert ‘assassin molecule’
Dr. Murmann legt de reden voor de nieuwe studie uit en zegt dat de onderzoekers zich afvroegen of er situaties kunnen zijn waarin het celdoodmechanisme "overactief is bij bepaalde mensen en waar het weefselverlies kan veroorzaken".
"Deze patiënten", voegt ze eraan toe, "zouden niet alleen een ziekte met een RNA-component hebben, maar ze hadden ook minder kanker nodig."
Bij een zoektocht naar ziekten met deze combinatie van kenmerken - hoog weefselverlies, lagere incidentie van kanker en waarbij RNA's betrokken zijn - viel Huntington het meest op.
Nader onderzoek van het defecte huntingtine-gen onthulde een soortgelijk patroon van herhaalde sequenties van DNA-code als dat gevonden in het celdoodmechanisme dat in het eerdere onderzoek werd geïdentificeerd: beide waren hoog in C- en G-nucleotiden.
"Toxiciteit", merkt Dr. Murmann op, "gaat samen met C- en G-rijkdom. Die overeenkomsten wekten onze nieuwsgierigheid. "
Het team testte de effecten van de kleine storende RNA's die worden geproduceerd door de herhaalde sequenties in kankercellen van mensen en muizen die zijn gegroeid uit laboratoriumcellijnen.
Ze testten ze in hersen-, borst-, karteldarm-, lever-, long-, eierstok- en huidkankercellen. De "assassin-moleculen" doodden alle kankercellen van zowel menselijke als muiscellijnen.
Ze testten ook de effecten van de moleculen op levende muizen met menselijke eierstokkanker. De moleculen werden afgeleverd in nanodeeltjes die hun lading vrijgaven toen ze de tumoren bereikten.
De resultaten toonden aan dat de moleculen de tumorgroei vertraagden "zonder tekenen van toxiciteit voor de muizen" en ook zonder bewijs dat de tumoren resistentie ontwikkelden tegen de behandeling.
Het team werkt nu aan het verbeteren van de methode zodat de nanodeeltjes de tumoren beter kunnen bereiken. De wetenschappers willen ook een manier vinden om ze stabiel te houden tijdens opslag.
