Lang werd aangenomen dat omgevings- en genetische factoren de belangrijkste oorzaken van kanker zijn. Maar nu zijn onderzoekers op bepaalde moleculen gestuit die kanker van binnenuit veroorzaken.
Kanker is een slopende ziekte, die vorig jaar maar liefst 124.000 Nederlanders trof. En het aantal diagnoses die per jaar worden gesteld, neemt almaar toe. Ondertussen hebben wetenschappers en artsen een redelijk goed beeld van de oorzaken van kanker. “Over het algemeen wordt aangenomen dat kanker wordt veroorzaakt door genetische factoren die van ouders kunnen worden geërfd (denk aan bepaalde mutaties bij borst- of eierstokkanker) of door externe omgevingsfactoren (zoals roken bij longkanker of ultraviolet licht bij huidkanker),” legt onderzoeker Simon Conn in gesprek met Scientias.nl uit. Maar kanker kan ook van binnenuit ontstaan, zo bewijst hij samen met zijn collega’s in een revolutionaire studie. En in dit geval zijn natuurlijk voorkomende moleculen de boosdoeners.
Circulaire RNA
De moleculen in kwestie zijn een bepaald type RNA-moleculen. Er bestaan grofweg vier verschillende types, maar in dit geval gaat het om de zogenoemde ‘circulaire RNA-moleculen’. Wat dat zijn? In het menselijk lichaam wordt DNA vertaald tot eiwitten: de bouwstenen van ons lichaam. Maar om van DNA een eiwit te maken, is er een tussenstap nodig: het RNA. “RNA is eigenlijk een soort kopie van DNA, waardoor cellen kunnen regelen hoeveel eiwit er wordt geproduceerd,” legt Conn uit. “Om het RNA klaar te maken om in een eiwit te worden vertaald, moet het RNA-molecuul eerst worden verkleind in een proces dat splicing wordt genoemd. Splicing is niet onfeilbaar en het kan ertoe leiden dat delen van het RNA in de verkeerde volgorde weer in elkaar worden gezet. Dit produceert circulaire RNA’s, die, in tegenstelling tot de meeste RNA-moleculen, een gesloten cirkelvormige structuur hebben. Hierdoor zijn ze zeer stabiel en worden daarom zelden in eiwitten vertaald.”
Kanker
Nu is het natuurlijk de vraag hoe deze circulaire RNA-moleculen kanker veroorzaken. Dat zit zo. In de nieuwe studie ontdekten de onderzoekers dat specifieke circulaire RNA’s aan het DNA in onze cellen kunnen blijven kleven en vervolgens DNA-mutaties kunnen veroorzaken die resulteren in kanker. “Deze specifieke circulaire RNA’s kunnen op veel verschillende locaties in een reeks cellen aan DNA binden,” vertelt Conn. “Door zich op specifieke plaatsen aan het DNA te hechten, veroorzaken deze circulaire RNA’s een aantal veranderingen die er uiteindelijk voor zorgen dat het DNA breekt. Vervolgens moet de cel dit repareren om te kunnen overleven.”
Reparatie
Deze reparatie gaat echter niet altijd vlekkeloos. “Het kan zelfs resulteren in kleine mutaties, zoals een verkeerd gespeld woord in een boek, of erger nog, zeer grote en verwoestende mutaties,” vervolgt Conn. “Omdat de circulaire RNA’s ook de fysieke locatie van het gebroken DNA in de celkern kunnen veranderen, kunnen twee verschillende delen van het DNA tijdens het reparatieproces aan elkaar worden geplakt – vergelijkbaar met het door midden scheuren van twee verschillende boeken die vervolgens aan elkaar worden gelijmd. Dit resulteert in de vorming van kankerverwekkende genfusies, die de cel in een kankercel transformeren.”
Molecuul
Met de studie hebben de onderzoekers aangetoond dat een molecuul dat in velen van ons aanwezig is, voor akelige mutaties zorgt en zo kanker van binnenuit veroorzaakt. “Het is voor het eerst dat er aangetoond wordt dat een molecuul dat in onze cellen wordt geproduceerd, het vermogen heeft om ons eigen DNA te muteren,” aldus Conn. “Deze moleculen worden overigens niet bij iedereen aangetroffen. Wel zien we ze vaak bij mensen die later de diagnose kanker krijgen.”
Strijd tegen kanker
Volgens de onderzoeker zijn de bevindingen uit de studie erg nuttig in onze voortdurende strijd tegen kanker. “Zoals gezegd zien we vaak grote hoeveelheden RNA-moleculen bij mensen die later kanker krijgen,” vertelt Conn. “Dit suggereert dat het detecteren van deze moleculen en het mogelijk vernietigen ervan, kanker zou kunnen voorkomen. Kortom, als we deze moleculen bij mensen opsporen, is het aannemelijk dat we de ontwikkeling van bepaalde kankers – en zelfs andere ziektes waarbij circulaire RNA’s betrokken zijn – kunnen stoppen.”
Genezing
De onderzoeker plaatst hierbij overigens een belangrijke kanttekening. “Wanneer deze circulaire RNA’s al in een vroeg stadium worden vernietigd, zou dit de ontwikkeling van kanker kunnen voorkomen,” zegt hij. “Maar het is waarschijnlijk niet mogelijk om patiënten die al kanker hebben te genezen, aangezien de kankerverwekkende genfusies in dit geval al hebben plaatsgevonden.” Wel kunnen de nieuwe inzichten voorkomen dat de behandeling van de ene vorm van kanker leidt tot de ontwikkeling van een andere vorm. “Als we tijdens behandeling zien dat het aantal circulaire RNA’s toeneemt, kan het gerechtvaardigd zijn om voor een andere chemotherapie te kiezen om de kans op een terugval bij kankerpatiënten te verkleinen,” legt Conn uit. “Daarom zijn onze bevindingen veelbelovend; het kan leiden tot een lagere incidentie van terugval.”
Verband
Al met al tonen de onderzoekers het verband aan tussen iemands risico op kanker en de activiteit van circulaire RNA’s. Ze noemen hun revolutionaire bevinding ER3D (kort voor endogene RNA-gerichte DNA-schade), waarmee ze een geheel nieuw onderzoeksveld tot stand brengen. “Onze studie toont aan dat circulaire RNA-moleculen, die worden gevonden in alle levensrijken en een scala van functies bekleden, zich aan DNA kunnen binden en zo kankerverwekkende mutaties veroorzaken,” vat Conn samen. De bevindingen zijn gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Cancer Cell.
ER3D beperkt zich overigens niet alleen tot kanker, maar speelt mogelijk ook een rol bij andere ziekten. Het onderzoeksteam zet hun veelbelovende studie nu voort om de rol van circulaire RNA’s zowel bij kanker, als bij deze andere ziekten te bestuderen.
