Tumor gesmoord door celkern op slot te zetten

Kanker Door kernporiën tijdelijk dicht te zetten, wordt de celdeling verstoord. Tumorcellen leggen dan snel het loodje.

In deze melanoomcellen zijn de talrijke kernporiën groen gekleurd. De structuurvezels in de cel zijn rood gekleurd.
In deze melanoomcellen zijn de talrijke kernporiën groen gekleurd. De structuurvezels in de cel zijn rood gekleurd. Foto Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute

Het vrije verkeer tussen de celkern en de rest van de cel flink afknijpen biedt een nieuwe manier om tumorgroei te remmen. Dat concluderen Amerikaanse onderzoekers onder leiding van biochemicus Maximiliano D’Angelo van het Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute in La Jolla, Californië. Ze beschrijven hun resultaten in een maandag verschenen artikel in Cancer Discovery .

De onderzoekers legden het transport van en naar de celkern plat door de aanmaak van twee belangrijke eiwitten te remmen die nodig zijn voor de aanleg van kernporiën, nauwe poortjes in het dubbele membraan dat de celkern omgeeft. Uit eerder onderzoek was al bekend dat met name agressief delende tumorcellen opvallend veel kernporiën hebben. En blijkbaar is dat niet voor niets, want als ze daarin geremd worden gaan deze tumorcellen dood.

Het onderzoek van D’Angelo is nog in een heel pril stadium, en de methode die is onderzocht is nog bij lange na niet geschikt voor behandeling van patiënten. In het onderzoek werden menselijke tumoren geplaatst in het lichaam van muizen.

Achilleshiel

„Mooi fundamenteel onderzoek”, zegt biochemicus Liesbeth Veenhoff van de Rijksuniversiteit Groningen in een reactie. „Het laat prachtig zien dat de kernporiën een Achilleshiel zijn van een kankercel, en dat we daar op een slimme manier gebruik van zouden kunnen maken.” Veenhoff bestudeert zelf kernporiën in gistcellen, die heel vergelijkbaar zijn met de menselijke. „Delende cellen en dus vooral ook die op hol geslagen kankercellen, zijn superafhankelijk van die kernporiën. Want ga maar na: om te kunnen delen moeten alle eiwitten minstens twee keer aanwezig zijn in de cel. Alle instructies voor de aanmaak van eiwitten moeten vanuit het DNA door die kernporiën naar de cel, waar het eiwit uiteindelijk gemaakt wordt.”

De onderzoekers uit Californië hebben voor het eerst aangetoond dat zij met het op slot zetten van de kernporiën de groei van menselijke tumoren kunnen afremmen. De proef slaagde met drie soorten tumoren: melanoom (agressieve huidkanker), leukemie en darmkanker.

De truc is om te zorgen dat cellen tijdelijk geen kernporiën kunnen aanleggen. Kernporiën zijn ingewikkelde structuren, bestaande uit 32 soorten eiwitten die samen een kanaaltje vormen door het kernomhulsel. Door die eiwitten in gekweekte cellen één voor één uit schakelen kwam het team van D’Angelo op het spoor van twee kernporie-eiwitten (NUP160 en NUP93) die onmisbaar bleken voor de aanleg van kernporiën. Zonder deze twee ontstonden er geen eiwitcomplexen waaruit het kanaaltje kon worden opgebouwd.

Door een genetische schakelaar in te bouwen konden de onderzoekers op commando NUP160 en NUP93 aan en uit zetten. Voor normale cellen lijkt het niet schadelijk als de kernporieproductie tijdelijk stilvalt, die stoppen tijdelijk met delen, en kunnen daarna weer normaal verder. Tumorcellen kwamen hierdoor echter al wel snel in de problemen en stierven af.

Replicatiestress

Wanneer er geen nieuwe kernporie-eiwitten kunnen worden aangemaakt, en cellen blijven maar delen, zijn de dochtercellen afhankelijk van de bestaande voorraad kernporiën uit de moedercel. Bij iedere celdeling wordt dat tekort snel groter. Dat bleek de tumorcellen in replicatiestress te brengen, waarbij in het verdubbelen van het DNA en andere cellulaire processen zoveel mis ging dat de cellen het niet overleefden.

Veenhoff ziet aanknopingspunten voor haar eigen onderzoek: „Ik bestudeer hoe cellen een kwaliteitscontrole doen op de opbouw van goede kernporiën. Ze helemaal stilleggen zoals in dit onderzoek is waarschijnlijk geen goed idee voor een medicijn. Maar je zou wel kunnen ingrijpen op de regulatie.”

Lees ook: Eindelijk kunnen we écht binnenin de cel kijken