Kankerstamcellen kunnen verantwoordelijk zijn voor de tumorgroei

Drie nieuwe studies naar kanker in de hersenen, de huid en het darmkanaal lijken het controversiële idee te ondersteunen kanker kan zijn eigen stamcellen hebben die de groei van tumoren stimuleren. Als dit met meer bewijs wordt bevestigd, kan het idee ons begrip van kanker veranderen en hoe het moet worden behandeld.
Papers over alle drie de studies verschenen woensdag op woensdag, twee in Natuur en een in Wetenschap.
In alle drie de studies gebruikten de teams genetische celmarkeringstechnieken om celafkomst te volgen en laten ze zien dat een beperkte celpopulatie de bron lijkt te zijn van nieuwe tumorcellen, op dezelfde manier als stamcellen de "meesterbouwers" zijn van nieuwe gezonde cellen.

Nieuw therapeutisch doelwit voor dodelijke hersentumor

In een van de Natuur studies, onderzoekers van de Universiteit van Texas (UT) Southwestern Medical Center in Dallas, onderzocht de hergroei van glioblastoma multiforme (GBM) tumoren in de hersenen na chemotherapie. De studieleider was Luis Parada, voorzitter van ontwikkelingsbiologie en directeur van het Kent Waldrep Centrum voor fundamenteel onderzoek naar zenuwgroei en regeneratie.
GBM is een type hersenkanker dat momenteel als ongeneeslijk wordt beschouwd. Het is een snelgroeiende tumor met een mediane overleving van ongeveer 15 maanden. Hoewel het aanvankelijk reageert op chemotherapie, komt de kanker bijna altijd terug.
In hun onderzoek gebruikten Parada en collega's genetisch gemanipuleerde muizen die werden gefokt om GBM te ontwikkelen en vonden dat het rustende tumorcellen werken meer als stamcellen.
Ze gebruikten een genetische marker die gezonde volwassen neurale stamcellen labelt, maar niet hun meer gespecialiseerde afstammelingen, om te zien of het hetzelfde zou doen voor kankerstamcellen in GBM. Toen ze dat deden, ontdekten ze dat alle tumoren op zijn minst een paar gelabelde cellen bevatten, waarvan ze veronderstelden dat ze stamcellen waren.
De tumoren bevatten ook niet-gemerkte cellen, die met standaardchemotherapie gedood konden worden, maar daarna kwamen de tumoren snel daarna weer terug. Toen ze ze opnieuw testten, ontdekten ze dat de tumoren niet-gelabelde cellen bevatten die afkomstig waren van gelabelde voorgangers.
Toen ze chemotherapie toepasten met een techniek die de gelabelde cellen onderdrukte, ontdekten de onderzoekers dat de tumoren terugliepen naar wat Parada Nature NEWS beschreef als "overblijfselen van overblijfselen" die geen gelijkenis vertoonden met GBM.
In een afzonderlijke verklaring aan de pers zei Parada:
"We identificeerden een subset van hersentumorcellen die langzamer groeien of in rust blijven, en lijken de bron te zijn van kankerherhaling na standaardtherapie waarbij het medicijn temozolomide wordt gegeven om de groei van de tumor te stoppen."
Er is nog veel werk aan de winkel, maar de UT-onderzoekers denken dat ze een nieuw therapeutisch doelwit hebben gevonden voor de behandeling van GBM.

Huidkankeronderzoek

In de seconde Natuur studie, Cédric Blanpain, een stamcelonderzoeker aan de Université Libre de Bruxelles in België, en collega's, rapporteren hoe bij tumoren van muispapilloma, een voorloper van huidkanker, het grootste deel van de tumorgroei uit enkele cellen kwam, die vergelijkbaar waren met de stamcellen die gezonde huidcellen maken.
Voor die studie noemde het team individuele tumorcellen, zonder specifiek op stamcellen gericht te zijn. Ze ontdekten dat de cellen twee manieren hadden om te delen: ze maakten een paar cellen dan niet meer of ze produceerden een enorm aantal.
Net als in de GBM-studie ontdekten ze dat een verschillende subset van cellen tumorgroei stimuleerde.

Ze ontdekten echter ook dat naarmate tumoren agressiever werden, deze eerder stamachtige cellen produceerden, die net als stamcellen kunnen blijven delen. ad infinitum.
Dit is heel anders dan het idee dat tumoren alleen gedifferentieerde cellen produceren die maar een beperkt aantal keren kunnen delen. De bevinding kan een sleutel zijn om de vroege groei van tumoren te stoppen, zegt Blanpain, volgens een rapport in Science NOW.

Darm Studie

In de Wetenschap studie, Hans Clevers, een stamcelbioloog bij het Hubrecht Instituut in Utrecht, en collega's, onderzocht welke soorten darmcellen darmtumoren vormen, met behulp van muizen die zijn gefokt om verschillend gekleurde darmen te ontwikkelen.
In eerder werk toonden ze aan dat je een genetische marker kunt gebruiken die gezonde darmstamcellen labelt om stamcellen te labelen in goedaardige darmtumoren, die een voorbode zijn van kanker.
In deze nieuwste studie hebben ze muizen gemanipuleerd om een ??gen te dragen dat, wanneer het wordt geactiveerd met een medicijn, ervoor zorgt dat gelabelde cellen fluoresceren in een van de vier kleuren.
Ze vonden dat, hoewel tumoren veel celtypen hadden, elke tumor een enkele kleur had, wat suggereert dat het uit een enkele stamcel voortkwam.
Om dit nogmaals te controleren en te laten zien dat de stamcellen de tumorgroei bleven voeden, voegde het Clevers-team een ??tweede, lage dosis van het medicijn toe, waardoor de stamcellen van kleur veranderen. Het effect was om heel veel cellen in de nieuwe kleur te produceren, wat aantoont dat de stamcellen de andere soorten cellen genereerden.

Het team ontdekte ook dat de tumoren groeien uit cellen die een gen tot expressie brengen met de naam Lgr5 +, dat ook actief is in normale darmstamcellen.
"De tumor is echt als een karikatuur van normaal weefsel," zegt co-auteur Hugo Snippert in een rapport van Science NOW.

Het idee van kanker stamcellen blijft controversieel

Parada zei dat het concept van kankerstamcellen in solide tumoren nog steeds controversieel is: sommige experts beschouwen het idee als vanzelfsprekend, terwijl anderen het gewoon afwijzen. Bovendien is de definitie van een kankerstamcel enigszins een "bewegend doelwit", en daarom geven ze er de voorkeur aan de term "stengelachtige cel" in hun onderzoek te gebruiken.
Als tumorhernieuwing echt wordt aangestuurd door stamcellen, dan moeten we misschien opnieuw nadenken over hoe we ze behandelen. Zoals Parada uitlegt:
"De huidige therapie richt zich op snelgroeiende tumorcellen, maar niet op degenen die verantwoordelijk zijn voor nieuwe tumoren.Voor zover ons bekend is dit de eerste identificatie van een kankerstamachtige cel in een spontaan gevormde tumor in een zoogdier. "
Als kanker echt door stamcellen wordt aangestuurd, zou de focus van het onderzoek moeten verschuiven van het testen of een behandeling tumoren laat krimpen tot testen of het de juiste soort cellen doodt.
De ontdekking die het Blanplain-team heeft gemaakt, kan een nieuwe verschuiving teweegbrengen in het denken over de behandeling van kanker: in plaats van te proberen de stamcellen te doden, zou het misschien kunnen leiden tot differentiatie in niet-delende cellen de tumorontwikkeling vroegtijdig tot staan ??zouden kunnen brengen.
Parada zegt dat naarmate we deze cellen beter leren kennen, de obstakels eerder technische dan van conceptuele aard worden.
Geschreven door Catharine Paddock PhD