Kankercellen in uithongeringsmodus: nieuwe studie onthult verrassende samenwerking!

Nieuw onderzoek onderzoekt hoe kankercellen omgaan met voedingsstoffen en hoe kan worden voorkomen dat ze therapie krijgen. Twee belangrijke onderzoeken werpen licht op de mechanismen waarmee tumorcellen overleven bij een tekort aan voedingsstoffen.

Uit een onderzoek van Amerikaanse en Franse wetenschappers, gepubliceerd in het tijdschrift Nature, blijkt dat kankercellen samenwerken bij de distributie van voedingsstoffen, met name aminozuren. Eerdere theorieën gingen ervan uit dat kankercellen strijden om voedingsstoffen, wat resulteert in agressievere tumoren. De nieuwe studie, geleid door Carlos Carmona-Fontaine van de New York University, maakt gebruik van een robotmicroscoop en gespecialiseerde beeldanalysesoftware om de groei van kankercellen onder verschillende omstandigheden te analyseren.

Samenwerking tussen kankercellen

Uit de onderzoeksresultaten blijkt dat kankercellen beter samenwerken als er een tekort is aan aminozuren, vooral glutamine. Terwijl grotere celpopulaties profiteren van een aminozuurtekort, zijn kleinere celgroepen benadeeld. Tumorcellen geven enzymen vrij die oligopeptiden, kleine eiwitten die uit aminozuurketens bestaan, afbreken tot vrije aminozuren. Deze samenwerking creëert een gedeelde pool van aminozuren die cruciaal is voor overleving in de micro-omgeving van de tumor. Ook werd getest of het remmen van een bepaald enzym met het medicijn bestatine de tumorgroei kon stoppen, wat in de resultaten werd bevestigd. Experimentele benaderingen waarbij het gen voor het enzym werd uitgeschakeld met behulp van de Crispr-genenschaar leidden ook tot een vertraging van de tumorgroei bij muizen, vooral als onderdeel van een eiwitbeperkt dieet.

Daarnaast hebben wetenschappers van het Duitse Kankeronderzoekscentrum (DKFZ) in Heidelberg en het Onderzoeksinstituut voor Moleculaire Pathologie (IMP) in Wenen opnieuw de overlevingsmechanismen van kankercellen onderzocht. Ze ontdekten dat kankercellen bij een tekort aan voedingsstoffen kunnen overschakelen naar alternatieve voedselbronnen, met name door eiwitten uit hun omgeving af te breken. Met behulp van de CRISPR-Cas9-genenschaar hebben de onderzoekers de expressie van vrijwel alle genen uitgeschakeld om genetische componenten te identificeren die bij dit schakelproces betrokken zijn.

De studie onthulde de ontdekking van een voorheen ongekarakteriseerd gen dat nodig is voor de overleving van kankercellen wanneer ze hun voedingsstoffen uit extracellulaire eiwitten halen. Dit gen codeert voor het membraaneiwit “LYSET” (Lysosomal Enzyme Trafficking Factor), dat een centrale rol speelt in de functie van lysosomen. Lysosomen zijn verantwoordelijk voor het verteren van eiwitten in de cel. Als LYSET ontbreekt, is het voor de kankercellen niet mogelijk om over te schakelen naar alternatieve voedingsbronnen, wat de tumorontwikkeling bij proefdieren vertraagt. Het belang van LYSET en de metabolische route van mannose-6-fosfaat zou toekomstige therapeutische doelen kunnen opleveren voor het bestrijden van metabolische knelpunten bij kanker, zoals gerapporteerd in het tijdschrift “Science”.

Samenvattend laat recent onderzoek zien dat een beter begrip van de opname van voedingsstoffen en de interacties tussen kankercellen mogelijk zou kunnen leiden tot innovatieve behandelmethoden. De bevindingen uit het onderzoek naar de samenwerking tussen voedingsstoffen en genetische factoren zouden nieuwe strategieën kunnen openen in de strijd tegen kanker, vooral door de combinatie van enzymremming en gerichte aanpassingen van het dieet.