211service.com
Hoe een tumor is als een embryo
Dertig jaar geleden was kanker een zwarte doos. Onderzoekers wisten wat er mis ging in het lichaam, maar niet hoe of waarom. Het werk van Robert Weinberg , hoogleraar biologie aan het MIT en een van de oprichters van de Whitehead Instituut voor Biomedisch Onderzoek, heeft onderzoekers geholpen die doos te openen. Weinberg ontdekte begin jaren tachtig het eerste kankerverwekkende gen en het eerste tumoronderdrukkende gen. Sindsdien zijn honderden van dergelijke genen ontdekt, en deze schatkamer, zoals Weinberg het noemt, heeft geleid tot veel nieuwe medicijnen. Weinberg helpt ook om een enorme hoeveelheid complexe genetische informatie te begrijpen door wereldwijde regulatoren te vinden van processen die alle kankers gemeen hebben.
Telltale tumoren: Robert Weinberg (onder) van het Whitehead Institute leidde een team van onderzoekers dat een methode ontwikkelde om normale borstcellen om te zetten in agressieve kankercellen (boven, groen gekleurd). Alle afgebeelde cellen zijn kankercellen; maar liefst een op de tien van hen zijn kankerstamcellen. Dergelijke cellen veroorzaken de secundaire tumoren die 90 procent van de kankerpatiënten doden. Weinberg gebruikt deze cellen om te bestuderen hoe de tumoren ontstaan.
Technologie beoordeling sprak met Weinberg over zijn onderzoek naar een van deze basisprocessen. Metastase - de verspreiding van kanker van de oorspronkelijke plaats naar andere plaatsen in het lichaam - is verantwoordelijk voor 90 procent van de sterfgevallen door kanker. Weinberg suggereert dat preventieve maatregelen, zoals het nemen van vitamines, de sleutel zullen zijn tot het verminderen van sterfgevallen door kanker.
Technologie beoordeling : Hoe werkt metastase en hoe zijn kankerstamcellen betrokken?
Robert Weinberg : Tot voor kort geloofden de meeste mensen - zeker ikzelf - dat alle kankercellen in een tumor in wezen gelijkwaardig aan elkaar waren. Maar in de afgelopen drie of vier jaar is er steeds meer bewijs dat er binnen solide tumoren, evenals door bloed geboren tumoren, een hiërarchie van kankercellen is, waarbij sommige cellen belangrijker zijn dan andere. Een kankerstamcel wordt gedefinieerd als een cel die, wanneer ze uit de tumor wordt geplukt en als een muis in een nieuwe gastheer wordt geïntroduceerd, in staat is een geheel nieuwe tumor te spawnen.
Multimedia
Robert Weinberg beschrijft zijn onderzoek.
Kankercellen dringen aanvankelijk lokaal binnen in het nabijgelegen weefsel. Sommige kankercellen kunnen de bloedsomloop binnendringen. Ze worden vervolgens naar verre plaatsen in het lichaam vervoerd, [ontsnappen uit de bloedsomloop] en dringen het aangrenzende weefsel binnen. Daar kunnen ze overleven en een zogenaamde micro-metastase vormen, die een kleine kolonie kankercellen vertegenwoordigt die zich meestal niet tot een tumor ontwikkelt om verschillende redenen, die we niet allemaal begrijpen. In zeldzame gevallen kan een van die verspreide micro-metastasen inderdaad een manier vinden om uit te groeien tot een macroscopische metastase, en als zodanig kan het voor de eerste keer een levensbedreigende groei veroorzaken.
KINDEREN : Wat zorgt ervoor dat deze cellen nieuwe tumoren kunnen vormen?
RW : Het wordt nu steeds duidelijker dat één mechanisme, mogelijk het dominante mechanisme, het vermogen van de kankercel omvat om vroege embryonale gedragsprogramma's te doen herleven. [In het embryo maken deze programma's] normaal gesproken het mogelijk om verschillende weefsels te vormen en zijn afhankelijk van het vermogen van embryonale cellen om van de ene plaats in het lichaam naar de andere te gaan. Deze beweging in het embryo lijkt oppervlakkig op metastase. De manier waarop kankercellen deze embryonale eigenschap verwerven om zich door het organisme te kunnen verplaatsen, hangt af van hun vermogen om deze vroege embryonale gedragsprogramma's nieuw leven in te blazen, wat ze doen door hun vermogen om de expressie van vroege embryonale transcriptiefactoren [eiwitten die de expressie van een groot aantal genen]. In dit geval controleren deze transcriptiefactoren groepen genen die, wanneer ingeschakeld, de kankercellen in staat stellen te bewegen, invasief te worden, weerstand te bieden aan geprogrammeerde celdood (die anders hun bestaan bedreigt zodra ze de primaire tumor verlaten), en zelfs om afbrekende enzymen vrijgeven die het [omringende weefsel dat] een belemmering vormt voor de voorwaartse mars van de kankercellen afbreken.
KINDEREN : Als kankercellen lijken op normale embryonale cellen, is het dan verrassend dat we niet vaker of eerder kanker krijgen?
RW : Het zegt eerder dat kankercellen niet zo slim zijn als we denken dat ze zijn. In plaats van complexe gedragsproblemen bij elkaar te rapen, nemen ze eenvoudigweg hun toevlucht tot het opwekken van gedrag dat normaal gesproken wordt onderdrukt in volwassen weefsel, en daarom geen onmiddellijke bedreiging voor het organisme vormen omdat ze onder strikte controle worden gehouden. (Er zijn meerdere mechanismen geïmplanteerd in onze cellen en weefsels die de vorming van tumoren belemmeren.)
Dit scenario dat ik zojuist heb afgebeeld, is erg bemoedigend voor ons, want als je kijkt naar de biologie van uitgezaaide cellen, lijkt het zo complex te zijn dat het verbijsterend is dat niemand het kan begrijpen, simpelweg omdat er zoveel verschillende genen en eiwitten zijn betrokken. Als men dit gedrag nu echter kan herleiden tot een klein aantal centrale regulatoren, die elk kunnen werken door de expressie van een heel cohort van respondergenen te moduleren, dan heeft men het probleem sterk vereenvoudigd, omdat men nu zijn eigen aandacht voor twee of drie verschillende centrale regulatoren die de kenmerken van hoogwaardige maligniteit choreograferen.
KINDEREN : Hoe is ons begrip van kanker tijdens uw carrière veranderd?
RW : Halverwege de jaren zeventig wisten we niets over waarom kankercellen zich misdroegen. We wisten dat ze zich misdroegen, maar ze waren een zwarte doos. In de volgende kwart eeuw kwam er een enorme lawine aan informatie naar buiten die het feit beschreef dat veel, maar misschien niet alle eigenschappen van kankercellen en tumoren konden worden toegeschreven aan beschadigde genen die zich in de kankercellen bevinden. Vóór 1975 was dat een totale speculatie. Dus wat dat betreft is er een radicale ommekeer geweest. Nu is kanker niet langer een mysterie in termen van hoe het ontstaat.
KINDEREN : Welke grote vragen blijven er?
RW : Wat we nog steeds niet echt begrijpen, is waarom bepaalde mensen kanker krijgen en andere niet. We begrijpen dat mensen longkanker krijgen omdat ze roken. Maar we begrijpen nog niet echt waarom ze borst- of prostaatkanker krijgen. Maar ik denk dat dat in de komende tien jaar met toenemende duidelijkheid naar voren zal komen. Toch weten we nogal wat over waarom borstkankercellen zich misdragen, terwijl we tegelijkertijd kunnen wijzen op de oorzakelijke factoren van levensstijl en familiegeschiedenis die hun gevoeligheid voor het ontwikkelen van de ziekte dicteren.
KINDEREN : Wanneer komt er een remedie voor kanker?
RW : Als je kijkt naar de sterftecijfers voor kanker in dit land, zijn ze gedaald voor de meeste, maar niet alle soorten kanker. Er zal geen enkele, dramatische remedie zijn. In plaats daarvan zal er in de loop van de jaren een reeks behandelingen worden ontwikkeld die het sterftecijfer geleidelijk zullen verlagen. Het zullen incrementele winsten zijn. Er kunnen bepaalde dramatische veldslagen worden gewonnen - bepaalde soorten kanker zullen worden omgezet van een levensbedreigende in een chronische ziekte.
Op de lange termijn zal de grootste vermindering van de sterfte door kanker daadwerkelijk komen van preventie, niet van behandeling. Men kan dus waarschijnlijk het risico op kanker halveren, misschien zelfs met tweederde verminderen door niet te roken, door niet samen te leven met rokers, door slank te blijven, door een dieet te volgen dat rijk is aan groenten en weinig rood vlees, door sporten, en misschien in de toekomst door verschillende soorten vitamines te slikken. Het is nog een beetje summier welke. Het risico om aan kanker te overlijden, dat nu ongeveer één op de vijf is, kan dalen tot één op tien of één op vijftien. Zou kunnen.