IMAGE: ‘Boodschappers’ in de longen van muizen werken aan de uitzaaiing van kanker (foto: Héctor Peinado)
Kankergezwellen sturen ‘boodschappers’ rond. Zij moeten er voor zorgen dat de uitzaaiende kankercellen in ‘vruchtbare bodem’ vallen. Deze exosomen zorgen voor de voor kankercellen noodzakelijke processen zoals ontsteking en bloedvatvorming. De eerste ‘boodschappers’ voorspellen waar de primaire tumor uitzaait, zo bleek uit onderzoek bij, onder meer, muizen.
Waarom kanker uitzaait naar bepaalde organen en niet naar andere heeft onderzoekers altijd voor raadsels gesteld. Zo’n 126 jaar geleden stelde de Britse arts Stephen Paget dat dat te maken heeft met zaaien en bodem: het zaad moet op vruchtbare bodem vallen. Recentelijk hebben de Spaanse onderzoeker Héctor Peinado en de Amerikaanse onderzoekers David Lyden het Weill Cornell-instituut en Jaqueline Bromberg van het Memorial Sloan Ketteringkankercentrum een theorie ontwikkeld die Pagets visie onderschrijft. Hun theorie wordt nu ondersteund door nieuw onderzoek van Ayuko Hoshino en Bruno Costa-Silva, waaraan ook Lyden en Peinado een bijdrage hebben geleverd. Uit dat onderzoek zou zijn gebleken dat tumoren miljoenen ‘boodschappers’ (exosomen of ook vesikels genoemd) uitsturen, die er voor moeten zorgen dat de beoogde organen klaargestoomd worden voor kankercellen. Peinado: “Dit is het eerste onderzoek dat de rol van door kankercellen uitgescheiden exosomen beschrijft in orgaanspecifieke uitzaaiing.”
De onderzoekers wilde echter meer weten. Van die miljoenen boodschappers slagen er maar een paar en dan ook nog niet in een willekeurig orgaan, maar eerder in het ene dan in het andere orgaan. Waarom? Zou het kunnen zijn dat de ‘boodschappers’ (je zou ook verkenners kunnen noemen) bepaalde ‘papieren’ (=moleculen) bij zich hebben, die gericht zijn op bepaalde organen?
Om die veronderstelling te onderzoeken kozen de onderzoekers 20 kankercellijnen van tien verschillende kankers, waarvan bekend is waar die bij voorkeur uitzaaien. Ze analyseerden de eiwitten in de exosomen, bijna duizend stuks, op zoek naar het eiwit dat die ‘papieren rol’ zou kunnen spelen. Ze keken vooral naar een klasse eiwitten, integrines genaamd, omdat die zich aan de buitenkant van de exosomen bevinden, waar het ‘papier’ zich logischerwijs zou moeten ophouden. Dat bleek een goede gok. Ze vonden specifieke combinaties van de integrines met de uitzaaiing in longen en in de lever. Peinado: “Er is een combinatie van integrines op kankerexosomen die de vorming van metastases in verschillende organen voorspelt, vooral in de longen en de lever. Uit ons onderzoek komt een soort postcode op het oppervlak van exosomen die maakt dat ze naar specifieke organen gaan en zich verzamelen waar de uitzaaiing zal plaatsvinden.” Als de tumor voor de gek wordt gehouden door de code te veranderen, dan vindt de uitzaaiing plaats in het beoogde orgaan. Dit hebben de onderzoekers uitgeprobeerd door kankercellen die normaal naar de botten gaan na de verandering op de longen aankoersten. De bodem, zo blijkt, is net zo belangrijk als het zaad (de uitzaaiing). Als bepaalde integrines werden geblokkeerd dan werd de uitzaaiing naar de aan die integrines verbonden organen ook daadwerkelijk lager.
De onderzoekers ontdekten ook dat bepaalde moleculaire signalen reacties in het ontvangende weefsel teweegbrengen. Zo leiden die molecuulsignalen/-prikkels tot activering van de familie van de S100-genen, die een rol spelen bij ontstekingen. Ontsteking en kanker horen bij elkaar. De studie werd gedaan met zowel kankercellijnen van muizen als van mensen, in preklinische muisproeven en in het plasma (bloed zonder bloedcellen) van kankerpatiënten. Het plasma werd gebruikt om de voorspellende waarde van de integrines te onderzoeken. Is de bepaling van de exosoomintegrines voldoende om aan de weet te komen welk orgaan doelwit wordt? Peinado: “Hij lijkt er op dat een hoge spiegel van bepaalde integrines in het plasma van patiënten met borstkanker of alvleesklierkanker voorspelt in welk orgaan de uitzaaiing zal plaatsvinden, maar die resultaten moeten nog eens worden onderzocht in uitgebreidere studies.” De Spaanse onderzoeker denkt aan de mogelijkheid om combinaties van integrines te blokkeren om uitzaaiing te voorkomen.
Bron: EurekAlert