Langzaam komen er steeds betere behandelingen tegen kanker. Meer en meer mensen genezen. Tegelijkertijd is de impact van de ziekte nog altijd enorm: in 2022 overleden er wereldwijd zo’n 10 miljoen mensen aan kanker. Een nieuwe ontdekking over de manier waarop tumorcellen profiteren van een stugge omgeving biedt hoop.
Onderzoekers van de Texas A&M University kwamen er via microscopisch onderzoek achter dat tumorcellen sneller groeien wanneer ze in een stijve omgeving vertoeven. Een relatief stugge omgeving blijkt de structuur en functie van de celkern van een tumorcel danig te beïnvloeden. Hun onderzoek, dat deze week is gepubliceerd in vakblad Nature, laat zien dat deze stijfheid in veel gevallen een drijvende kracht is achter de progressie van tumoren.
Celdeling aanjagen
“Het behandelen van kanker blijft een enorme uitdaging. Het is een extreem complexe ziekte, en helaas begrijpen we nog maar weinig van de moleculaire mechanismen die tumorgroei mogelijk maken”, zegt hoofdonderzoeker Tanmay Lele. “Maar we komen steeds meer te weten. Deze bevindingen werpen een nieuw licht op hoe de stijfheid van tumorweefsel de celdeling kan stimuleren.”
YAP
Het team ontdekte dat wanneer tumorcellen zich in een stugge omgeving bevinden, de kern van de cel een opmerkelijke transformatie ondergaat. De zogeheten kernlamina – een vezelachtig netwerk van 30 tot 100 nanometer dik, dat de kern zijn structuur geeft – wordt strakker en gladder naarmate de cel zich uitstrekt over een stijf oppervlak. Dit proces lokt het eiwit YAP (yes-associated protein) naar de kern. YAP speelt een cruciale rol bij de regulatie van het celdelingsproces. Wanneer er meer van dit eiwit aanwezig is in de kern, leidt dit in veel gevallen tot een verhoogde celdeling. Het team legt in hun studie haarfijn uit hoe dit proces in zijn werk gaat. “De manier waarop een stijve omgeving de spanning in de kern beïnvloedt en YAP naar de kern stuurt, verklaart voor een belangrijk deel waarom tumoren agressiever worden en mogelijk zelfs resistent raken tegen behandelingen in stijf weefsel”, legt Zade uit.
Sleutelrol voor prelamine A/C
Eerder onderzoek in het Lele Lab toonde al aan dat de celkern zich gedraagt als een vloeibare druppel. In deze studie identificeerden ze een eiwit genaamd prelamine A/C als drijvende kracht achter het behouden van de oppervlaktespanning van de kern. In het nieuwste onderzoek zagen de wetenschappers dat een afname van prelamine A/C in de celkern leidde tot een lager YAP-gehalte. Vervolgens vertraagde de celdeling zienderogen. “Het eiwit prelamine A/C speelt hier een sleutelrol. Als er minder prelamine A/C in de cellen aanwezig is, dan zijn de cellen minder gevoelig voor de stijfheid van hun omgeving. Dit heeft een grote invloed op de verplaatsing van YAP naar de kern. En uiteindelijk op de progressie van tumoren”, aldus onderzoeker Samere Zade.
Nieuwe kankerbehandelingen
De mogelijkheden voor nieuwe medische toepassingen zijn veelbelovend. De studie legt wellicht de basis voor nieuwe behandelmethoden die erop gericht zijn om de mechanische processen onderuit te halen die kankercellen zo destructief maken. “We begrijpen nu een stuk beter hoe de stijfheid van de omgeving van kankercellen ervoor zorgt dat tumoren sneller groeien en sneller resistent raken. De volgende stap is om therapieën te ontwikkelen die de mechanische signalen van belangrijke moleculen, zoals YAP en prelamine A/C, verstoren”, legt Zade uit.
“We denken bijvoorbeeld aan medicijnen of behandelingen die het tumorweefsel en de directe omgeving ervan verzachten. Het doel is om hiermee de fysieke signalen te kunnen onderbreken die kankercellen een voordeel geven. Prelamine A/C en de gerelateerde celkernprocessen worden op deze manier een belangrijk doelwit voor toekomstige kankertherapieën.”
