Onderzoekers identificeren subpopulaties van kankercellen die tumorgroei en uitzaaiing veroorzaken
Nieuwe vindingen creëren mogelijkheden voor preventie van vroege tumorgroei en uitzaaiingen
22 september 2022
Gent/Leuven, 22 september 2022 – Onderzoekers van het VIB-KU Leuven Centrum voor Kankerbiologie ontdekten dankzij geavanceerde technologie, die toelaat om individuele cellen te bestuderen, welke subpopulaties van kankercellen verantwoordelijk zijn voor de tumorgroei en daaropvolgende uitzaaiing bij melanomen. In een paper die werd gepubliceerd in Nature tonen Jean-Christophe Marine en zijn collega’s van het Marine Lab voor het eerst aan dat de nabijheid van endotheelcellen als een katalysator werkt en tumorgroei van kankercellen stimuleert. Daarnaast is het onderzoeksteam er dankzij ruimtelijke beeldvormingstechnologie in geslaagd om een zeldzaam type kankercellen te identificeren dat aan de basis van uitzaaiingen ligt wat nieuwe mogelijkheden voor preventie creëert.
Hoewel er de voorbije jaren in kankeronderzoek grote sprongen vooruit werden gemaakt en de overlevingsgraad van patiënten er dankzij nieuwe therapeutische mogelijkheden zoals immunotherapie, radiotherapie en verbeterde chirurgische technieken sterk op is verbeterd, blijven er tot op vandaag nog vele uitdagingen in de strijd tegen kanker. Zo blijft in het geval van melanoom, een van de meest agressieve huidkankers, is een vroegtijdige diagnose essentieel voor de behandeling. Met meer dan 150.000 diagnoses, ofwel 4% van alle nieuwe kankerdiagnoses in 2020, is het de 6e meest voorkomende kanker in Europa. Bovendien komt deze kanker elk jaar steeds vaker voor. Dankzij bevindingen van Jean-Christophe Marine en zijn team van het VIB-KU Leuven Centrum voor Kankerbiologie staan er mogelijks nieuwe detectiemethodes en behandelingen aan de horizon.
Dankzij geavanceerde technologie is het Marine Lab er immers in geslaagd om melanoomtumoren te bestuderen op het niveau van individuele cellen. Met name konden ze de cellulaire samenstelling van melanoomtumoren gedetailleerd in kaart brengen, zowel in tijd als in de ruimte. Zodoende kon het onderzoeksteam aantonen dat de groei van een melanoom hiërarchisch georganiseerd is waarbij specifieke kankercellen de tumorgroei aandrijven en andere cellen een volledig andere rol op zich nemen.
Jean-Christophe Marine, Centrum voor Kankerbiologie: “Doordat we transformatieve technologieën konden gebruiken, hebben we de samenstelling van tumoren met een ongeziene resolutie kunnen ontleden. Dat heeft ons toegelaten om zowel een breed spectrum aan kankercellen als normale celtypes die de tumoren infiltreren te kunnen identificeren. Wat daarbij in het oog springt, is dat we konden vaststellen dat de nabijheid van endotheelcellen ervoor zorgt dat kankercellen het vermogen verwerven om tumoren te laten groeien. Dat is een verbluffende ontdekking want het suggereert dat het blokkeren van de communicatie tussen beide celtypes een aantrekkelijke piste zou kunnen zijn om tumorgroei in een vroeg stadium te voorkomen.”
De oorsprong van uitzaaiingen ontrafelen
Hoewel melanoomtumoren miljoenen cellen bevatten, spelen niet alle cellen in een melanoom dezelfde rol. Zo kon het Marine Lab naast de nieuwverworven inzichten over tumorgroei ook een zeldzaam celtype identificeren dat slechts 2% van een tumor uitmaakt en niet tot de tumorgroei bijdraagt. Het specifieke celtype waarvan sprake ligt dan weer wel aan de basis van de metastatische verspreiding, ofwel de uitzaaiing van melanoomcellen naar andere vitale organen.
Dankzij een nieuw en gespecialiseerd muizenmodel, genaamd Met-Track, kon het team melanoomcellen traceren en de identiteit en ruimtelijke verdeling van elke cel binnen een bepaalde melanoomtumor ontrafelen.
Jean-Christophe Marine: “Zodra we specifieke melanoomceltypes zijn gaan volgen in ons verfijnd onderzoeksmodel, konden we optekenen dat een kleine fractie cellen die invasieve kenmerken vertoonden en diep in het weefsel van de tumor gelokaliseerd waren, verantwoordelijk waren voor de uitzaaiing van metastatische letsels in andere organen. Eens die cellen andere organen zoals de longen of de lever begonnen te koloniseren, veranderden ze van identiteit en begonnen ze zich te vermenigvuldigen op die nieuwe locaties. Een proces van uitzaaiingen dat natuurlijk sterk de overlevingsgraad van patiënten compromitteert. Die observaties zijn bijzonder belangrijk omdat ze aantonen dat de aanwezigheid van die cellen in vroege huidtumoren, een sleutelindicator is waarmee we het risico op uitzaaiingen kunnen voorspellen.”
De recente ontdekkingen van het Marine Lab leggen de belangrijke rol van de micro-omgeving van tumoren in hun verder ontwikkeling bloot en bieden een platform voor de identificatie van kwetsbare punten in de tumor. Bovendien zouden deze bevindingen kunnen helpen om de agressiviteit van een tumor in een vroeg stadium te voorspellen, wat op termijn zou kunnen leiden tot nieuwe strategieën die de groei van de tumor kunnen vertragen of zelfs voorkomen.
Over het VIB-KU Leuven Centrum voor Kankerbiologie
Kanker heeft vele oorzaken. Vaak gaat het om een combinatie van levensstijl, omgevingsfactoren en variaties in de genen. We moeten kanker op verschillende fronten bestrijden, en dat kan alleen op basis van kennis. Onderzoekers van het VIB-KU Leuven Centrum voor Kankerbiologie ontrafelen nieuwe mechanismen om zo specifiekere opsporingstechnieken én behandelingen te ontwikkelen.
Over KU Leuven
De KU Leuven werd opgericht in 1425 en is naast één van de oudste ook de meest innovatieve universiteit van Europa (Reuters). Met haar bijna 60 000 studenten en meer dan 20 000 medewerkers is zij bovendien de grootste universiteit van België. Vijftien faculteiten bieden bachelor- en masteropleidingen aan op 10 locaties in Vlaanderen. De verschillende klemtonen en aanpak op de campussen zorgen voor een grote variatie in het onderwijsaanbod. De opleidingen zijn gebaseerd op het onderzoek van meer dan 7000 wetenschappers. Als medeoprichter van de League of European Research Universities (LERU) is KU Leuven zowel nationaal als internationaal een toonaangevende onderzoeksinstelling.