Kankercellen (rose) ‘besmetten’ buurcellen via hun mitochondriën, waarbij eiwit MIRO2 een belangrijke rol speelt (afb: Michael Cangkrama et al./Nature Cancer)
Kankercellen hebben allerlei trucs om het afweersysteem voor de gek te houden. Ook veranderen ze hun omgeving om voort te kunnen woekeren. Het lijkt er op dat ze ook in staat zijn gezonde buurcellen te ‘besmetten’ met hun mitochondriën waardoor die kanker helpen verspreiden. Onderzoekers hebben nu uitgeplust hoe dat gebeurt.
Tumoren veranderen hun omgeving in hun voordeel. Daarvoor ‘kennen’ ze een hoop trucs. Nu hebben onderzoekers een truc ontdekt die sommige soorten kanker gebruiken: de kankercellen transporteren mitochondriën naar de gezonde bindweefselcellen in de buurt. Die beginnen vervolgens groeifactoren en andere boodschapperstoffen af te geven die de tumorgroei ondersteunen. Toen de onderzoekers bij muizen een eiwit blokkeerden dat deze mitochondriale overdracht reguleert, werden de bindweefselcellen niet geherprogrammeerd en bleef de tumor klein.
Kankercellen omzeilen celmechanismen, verbergen zich voor het afweersysteem en zorgen ervoor dat bloedvaten in de tumor groeien en deze van bloed voorzien. Zo maken kankercellen bindweefselcellen in hun omgeving tot hun handlangers. Eerdere studies hebben aangetoond dat die geherprogrammeerde fibroblasten de groei van de tumor ondersteunen, deze beschermen tegen de eigen afweer en tegen chemotherapeutische middelen en de verspreiding bevorderen. Hoe gezonde fibroblasten precies kankerhelpers worden was nog niet duidelijk.
Onderzoekers rond Michael Cangkrama van de ETH Zürich hebben nu achterhaald hoe die kankercellen dat doen. In een celcultuur met huidkankercellen en gezonde bindweefselcellen ontdekten de onderzoekers kleine buisjes tussen de twee celtypen.
Nader onderzoek wees uit dat de tumorcellen via deze buisjes een deel van hun mitochondriën overdroegen aan hun voorheen gezonde buren. “De overdracht van mitochondriën van tumorcellen leidt tot functionele veranderingen in de fibroblasten”, schrijven de onderzoekers.
De ‘besmette’ bindweeefselcellen produceerden meer ATP (een energiemolecuul), deelden zich vaker en gaven meer groeifactoren en andere cellulaire boodschapperstoffen af. Daardoor helpen ze de kankercellen sneller te groeien en bevorderen ze ook de vorming van nieuwe bloedvaten rond en in de tumor.
Dit geldt niet alleen voor huidkanker, maar ook voor andere soorten kanker zoals borstkanker en alvleesklierkanker, zagen de onderzoekers. In hun experimenten toonden ze ook aan dat tumorbevorderende veranderingen in de fibroblasten alleen optreden wanneer de mitochondriën daadwerkelijk afkomstig zijn van kankercellen. Als ze in plaats daarvan extra cellulaire energiecentrales (=mitochondriën) van gezonde cellen naar de fibroblasten overbrachten, werden deze niet geherprogrammeerd.
MIRO2
Om te begrijpen hoe dat in zijn werk gaat zochten de onderzoekers naar eiwitten waarvan bekend is dat ze de uitwisseling van mitochondriën tussen cellen ondersteunen. Het eiwit MIRO2 bleek de schuldige. “Dat eiwit wordt in grote hoeveelheden geproduceerd in kankercellen die hun mitochondriën overdragen”, zegt medeonderzoekster Sabine Werner.
Dit was niet alleen zo in celkweken, maar ook in menselijke weefselmonsters. De onderzoekers ontdekten hoge concentraties MIRO2, met name aan de randen van tumoren die invasief in het weefsel groeien, precies daar waar tumorcellen en fibroblasten vlak bij elkaar zaten.
De onderzoekers denken dat MIRO2 daarom een veelbelovend doelwit zou kunnen zijn voor nieuwe kankertherapieën. Toen ze het eiwit bij muizen blokkeerden, mislukte de mitochondriale overdracht, werden de fibroblasten niet geherprogrammeerd en kon de tumor niet zo snel groeien. “De MIRO2-blokkade werkte in de reageerbuis en in het muizenmodel”, stelt Werner. “Of het ook werkt in menselijk weefsel, moet nog worden onderzocht.”
Bron: bdw