Lymfeklierkankergen remt groei aantal bloedstamcellen

Het gen Gfi-1 dat een rol speelt bij het ontstaan van lymfeklierkanker doet in bloedvormende stamcellen precies het tegenovergestelde: het zorgt ervoor dat het aantal cellen in toom gehouden wordt. Bovendien blijkt dat deze stamcellen het gen nodig hebben om zich in het beenmerg te handhaven en om ervoor te zorgen dat alle typen bloedcellen in het geproduceerde bloed aanwezig zijn (Nature, online 29 sept). Bloedcellen hebben niet het eeuwige leven. Rode bloedcellen leven ongeveer 120 dagen, dan zijn ze versleten en worden in de lever en de milt afgebroken. De levensduur van witte bloedcellen kan variëren van 12 uur tot 300 dagen, afhankelijk van het type. Er moeten dus voortdurend nieuwe bloedcellen worden aangemaakt. Daarvoor zorgen de hematopoëtische (bloedvormende) stamcellen in het beenmerg. Het aantal bloedvormende stamcellen is nauwkeurig op de behoefte afgestemd. Zo zijn er precies genoeg om per seconde 2,5 miljoen rode bloedcellen te kunnen produceren. Waren het er meer dan zou er een overmaat aan rode bloedcellen ontstaan die de doorstroming van het bloed kan belemmeren, een tekort leidt op den duur tot bloedarmoede.

Afgezien van de productie van bloedcellen delen de bloedstamcellen af en toe om versleten exemplaren te kunnen vervangen. In wezen presteren zij dan minder dan ze kunnen. Hun vermogen om nieuwe stamcellen te produceren is veel groter dan in het beenmerg tot uiting komt. Wanneer bij muizen alle bloedvormende stamcellen zijn gedood, volstaat één enkele stamcel om het beenmerg volledig en duurzaam te herstellen. Dat roept de vraag op welk mechanisme de potentiële delingscapaciteit van de stamcellen onderdrukt.

De ontdekking dat Gfi-1 hierbij een rol speelt is een toevallige spin-off van een onderzoek naar genen die een rol spelen bij lymfeklierkanker. Twee genen die het ontstaan van deze kanker in de hand werken, waaronder Gfi-1, komen ook in bloedstamcellen tot expressie. De onderzoekers, verbonden aan de Harvard Medical School en het Howard Hughes Medical Institute, beide te Boston, dachten daarom dat die twee ook betrokken zouden zijn bij de proliferatie van de bloedstamcellen. Dat bleek in het geval van Gfi-1 helemaal niet zo te zijn. Deze verrassende ontdekking vormde het startschot voor een hele reeks biochemische en celbiologische experimenten waarin bloedstamcellen met en zonder Gfi-1 werden vergeleken. Daarbij bleek niet alleen dat stamcellen met Gfi-1 minder snel delen dan de cellen zonder, maar ook dat `Gfi-1 positieve' cellen de biologische functie van bloedstamcel veel beter kunnen vervullen. Zo overleefden muizen een voor het beenmerg dodelijke dosis radioactiviteit als ze vervolgens stamcellen met Gfi-1 kregen toegediend. Stamcellen zonder Gfi-1 brachten het beenmerg nog wel tot leven, maar dat effect was slechts tijdelijk terwijl bepaalde typen witte bloedcellen niet of onvoldoende werden geproduceerd.