Synopsis: Biotechnologie

Bacteriën verslaan tumoren
Infecties trainen het immuunsysteem om kankercellen te vernietigen

Context: Veel clinici en onderzoekers proberen kanker te behandelen zonder hun toevlucht te nemen tot slopende chemo- en radiotherapie. Maar zelfs magische kogelmedicijnen, die specifiek gericht zijn op kankercellen, hebben ernstige bijwerkingen. Een betere optie kan zijn om het eigen immuunsysteem van een patiënt te trainen om tumoren aan te vallen. Nu hebben onderzoekers van de Johns Hopkins University, onder leiding van Bert Vogelstein, ontdekt dat bacteriën veelbelovend zijn als middel om het immuunsysteem te stimuleren en kunnen worden gebruikt voor de behandeling van lever-, long- en pancreaskanker.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van februari 2005

• Zie de rest van het probleem
• Abonneren

Methoden en resultaten: Dieren met kankertumoren werden geïnjecteerd met bacteriën die gedijen in de zuurstofarme centra van solide tumoren en afsterven in gezonde, zuurstofrijke weefsels. De onderzoekers hoopten dat de bacteriën de tumoren van binnenuit zouden vernietigen, waardoor een buitenste rand van kankercellen overblijft die gemakkelijker te behandelen is met standaardtherapieën. De bacteriën deden precies dat. De onderzoekers ontdekten echter ook dat de infectie het immuunsysteem van de proefpersoon er vaak toe aanzette de kanker te herkennen en aan te vallen. Bij 23 van de 70 proefdieren vernietigde deze immuunrespons de resten van de tumor zonder aanvullende therapie. Zelfs nadat de bacteriële infecties waren verdwenen, viel het immuunsysteem van de dieren nieuw geïnjecteerde kankercellen aan van het type dat met succes werd behandeld. De behandeling had vergelijkbare effecten bij zowel muizen als konijnen, waardoor het aannemelijk is dat het ook bij andere soorten, waaronder mensen, zou kunnen werken.

Waarom het uitmaakt: De ideale kankerbehandeling, zoals nu wordt gedacht, zou kankercellen doden zonder gezonde cellen te beschadigen. De methode van de Hopkins-onderzoekers gaat nog verder en bereidt het immuunsysteem voor om kankercellen te verslaan die zijn achtergelaten nadat een tumor is vernietigd. Tot dusver lijkt bacteriële therapie niet de bijwerkingen te hebben die verband houden met de huidige kankerbehandelingen. Natuurlijk zijn veel veelbelovende behandelingen bij dieren teleurgesteld in menselijke tests. Maar als de therapie veilig en effectief blijkt te zijn voor mensen, zouden kankerpatiënten in de toekomst naar veel meer succesvolle en comfortabele behandelingen kunnen kijken.

Bron: Agrawal, N. et al. 2004. Bacteriolytische therapie kan een krachtige immuunrespons opwekken tegen experimentele tumoren. Proceedings van de National Academy of Sciences 101: 15172-15177.

Problemen in de energiecentrale van de cel
Ouderdomsziekten zijn gekoppeld aan een mitochondria-gen

Context: Als u een hoge bloeddruk heeft, is de kans groter dat u zwaarlijvig bent en een hoog cholesterolgehalte en tal van andere ongezonde aandoeningen heeft. Recent bewijs suggereert dat obesitas ervoor zorgt dat de lichaamscellen niet goed reageren op de bloedsuikerspiegel, wat leidt tot diabetes. Waarom deze aandoeningen geassocieerd zijn met hoge bloeddruk is echter nog steeds slecht begrepen. Een team van onderzoekers van de Yale University en de State University of New York Upstate Medical University zocht een antwoord in de genetica en vond er een in mitochondriën. De meeste cellen bevatten honderden mitochondriën, staafvormige structuren die miljarden jaren geleden zijn ontstaan ​​toen een cel een bacterie opslokte, maar deze niet vernietigde. Nu helpen de afstammelingen van de bacterie de lichaamscellen om voedsel om te zetten in energie.

Methoden en resultaten: Frederick Wilson van Yale en zijn collega's bestudeerden een familie met een hoge incidentie van aandoeningen die verband houden met hypertensie en volgden de overerving bij 142 bloedverwanten gedurende vier generaties. Na correctie voor verschillen in leeftijd, gewicht en medicatiegebruik, vonden de onderzoekers een duidelijk patroon van overerving. Alle aandoeningen daalden via de moederlijn, wat aangeeft dat het boosdoener-gen mitochondriaal was. (De mitochondriën van een persoon zijn afkomstig van de mitochondriën die oorspronkelijk in de eicel aanwezig waren en hebben hun eigen, bacterie-achtige DNA.) Een volledige sequentie van het mitochondriale genoom van de getroffen familieleden onthulde 14 verschillen met standaardsequenties. Van dertien was eerder gemeld dat ze geen effect hadden. De 14e was nieuw en was toegewezen aan een gen voor een transfer-RNA, een molecuul dat essentieel is voor het bouwen van eiwitten. In feite is het gen constant voor dieren, schimmels, planten en zelfs bacteriën.

Waarom het uitmaakt: Tegen een luidruchtige achtergrond van onderzoeken die aantonen hoe hartaandoeningen, depressies en andere complexe ziekten kunnen worden toegeschreven aan kleine effecten van veel genen, toont het onderzoek van Wilson en zijn collega's aan dat een enkel gen kan worden gekoppeld aan veel ziektegerelateerde aandoeningen. Wat nog belangrijker is, het onderzoek legt de verantwoordelijkheid voor verschillende ziekten vast op mitochondriën, waarvan de functie met de leeftijd afneemt. Degenen die op zoek zijn naar de fontein van de jeugd, of gewoon hopen de verwoestingen van de ouderdom af te wenden, kunnen baat hebben bij verdere studies van deze overblijfselen van oude bacteriën.

Bron: Wilson, F.H. et al. 2004. Een cluster van metabole defecten veroorzaakt door mutatie in een mitochondriaal tRNA. Wetenschap 306: 1190-1194.

Embryonale stamcellen gemakkelijk gemaakt?
Een techniek voor het maken van stamcellen is mogelijk minder arbeidsintensief en minder controversieel

Context: Als u een hoge bloeddruk heeft, is de kans groter dat u zwaarlijvig bent en een hoog cholesterolgehalte en tal van andere ongezonde aandoeningen heeft. Recent bewijs suggereert dat obesitas ervoor zorgt dat de lichaamscellen niet goed reageren op de bloedsuikerspiegel, wat leidt tot diabetes. Waarom deze aandoeningen geassocieerd zijn met hoge bloeddruk is echter nog steeds slecht begrepen. Een team van onderzoekers van de Yale University en de State University of New York Upstate Medical University zocht een antwoord in de genetica en vond er een in mitochondriën. De meeste cellen bevatten honderden mitochondriën, staafvormige structuren die miljarden jaren geleden zijn ontstaan ​​toen een cel een bacterie opslokte, maar deze niet vernietigde. Nu helpen de afstammelingen van de bacterie de lichaamscellen om voedsel om te zetten in energie.

Methoden en resultaten: Frederick Wilson van Yale en zijn collega's bestudeerden een familie met een hoge incidentie van aandoeningen die verband houden met hypertensie en volgden de overerving bij 142 bloedverwanten gedurende vier generaties. Na correctie voor verschillen in leeftijd, gewicht en medicatiegebruik, vonden de onderzoekers een duidelijk patroon van overerving. Alle aandoeningen daalden via de moederlijn, wat aangeeft dat het boosdoener-gen mitochondriaal was. (De mitochondriën van een persoon zijn afkomstig van de mitochondriën die oorspronkelijk in de eicel aanwezig waren en hebben hun eigen, bacterie-achtige DNA.) Een volledige sequentie van het mitochondriale genoom van de getroffen familieleden onthulde 14 verschillen met standaardsequenties. Van dertien was eerder gemeld dat ze geen effect hadden. De 14e was nieuw en was toegewezen aan een gen voor een transfer-RNA, een molecuul dat essentieel is voor het bouwen van eiwitten. In feite is het gen constant voor dieren, schimmels, planten en zelfs bacteriën.

Waarom het uitmaakt: Tegen een luidruchtige achtergrond van onderzoeken die aantonen hoe hartaandoeningen, depressies en andere complexe ziekten kunnen worden toegeschreven aan kleine effecten van veel genen, toont het onderzoek van Wilson en zijn collega's aan dat een enkel gen kan worden gekoppeld aan veel ziektegerelateerde aandoeningen. Wat nog belangrijker is, het onderzoek legt de verantwoordelijkheid voor verschillende ziekten vast op mitochondriën, waarvan de functie met de leeftijd afneemt. Degenen die op zoek zijn naar de fontein van de jeugd, of gewoon hopen de verwoestingen van de ouderdom af te wenden, kunnen baat hebben bij verdere studies van deze overblijfselen van oude bacteriën.

Bron: Wilson, F.H. et al. 2004. Een cluster van metabole defecten veroorzaakt door mutatie in een mitochondriaal tRNA. Wetenschap 306: 1190-1194.

zich verstoppen