Onderzoekers onthullen waarom kankers vaak naar de long uitzaaien
De beschikbaarheid van de stof aspartaat is een reden waarom kankers vaak naar de long uitzaaien.
Leuven, 2 Januari 2024 – Onderzoekers van het lab van prof. Sarah-Maria Fendt (VIB-KU Leuven) en collega’s hebben ontdekt dat de beschikbaarheid van de stof aspartaat een reden is waarom kankers vaak naar de long uitzaaien. Hun werk verschijnt in Nature en verbetert ons begrip van de kankerbiologie terwijl het tegelijkertijd de basis kan vormen voor nieuwe therapeutische interventies bij uitzaaiingen.
Een rol voor aspartaat
Meer dan de helft van de kankerpatiënten bij wie de kanker zich verspreidt, heeft uitzaaiingen in de longen. Wat maakt de longen zo’n frequente plek voor kankercellen?
Om daarachter te komen onderzocht het team van prof. Sarah-Maria Fendt (VIB-KU Leuven Centrum voor Kankerbiologie) en collega’s cellen van agressieve longmetastasen. Ze vonden bewijs voor een alternatief ‘translatie-programma’. Wat betekent dit? Translatie is het proces waarbij onze genetische code als sjabloon wordt gebruikt om eiwitten in cellen te maken. Een verandering in het translationele programma resulteert in een reeks verschillende eiwitten waardoor kankercellen gemakkelijker in de longomgeving kunnen groeien.
Maar wat start dit alternatieve translatie programma bij agressieve uitzaaiingen?
Ginevra Doglioni, doctoraatsstudent in het Fendt lab en eerste auteur van de studie, zegt: “We hebben hoge niveaus van aspartaat in de longen van muizen en patiënten met borstkanker gevonden vergeleken met muizen en patiënten zonder kanker, wat erop wijst dat aspartaat belangrijk kan zijn voor de longmetastases.”
Aspartaat is een aminozuur (een bouwsteen van eiwitten) dat een zeer laag niveau in het bloedplasma heeft, maar verrassend genoeg een zeer hoog niveau in de longen van muizen en patiënten met een uitgezaaide borsttumor.
Het translatie programma starten
Veel eiwitten in ons lichaam kunnen het translatieproces beïnvloeden. Eén zo’n eiwit is eIF5A, dat de translatie op gang brengt. In de cellen van longuitzaaiingen vonden de onderzoekers een activerende modificatie van eIF5A, ‘hypusinatie’ genaamd, die geassocieerd was met een hogere agressiviteit van longmetastasen.
Heeft aspartaat hier iets mee te maken?
Ja, hoor! De onderzoekers ontdekten dat aspartaat deze wijziging aan eIF5A teweegbracht via een onverwacht mechanisme. Aspartaat werd niet, zoals gedacht, door de kankercellen opgenomen. In plaats daarvan activeerde het een eiwit op het celoppervlak van kankercellen, NMDA-receptor genaamd, wat leidde tot een reeks van signalen die uiteindelijk eIF5A hypusinatie veroorzaakten. Vervolgens een translatie programma dat het vermogen van kankercellen vergroot om hun omgeving te veranderen en deze geschikter te maken voor agressieve groei.
Kijkend naar stalen van menselijke longuitzaaiingen van patiënten met borstkanker, merkten de wetenschappers een soortgelijk translatie programma op als bij muizen en een verhoogde expressie van het eiwit in het NMDA-receptor dat aspartaat bindt vergeleken met metastasen uit andere organen.
Prof. Fendt legt uit: “Deze link benadrukt de relevantie van onze ontdekking in een klinische context en suggereert dat aspartaat-gerelateerde signalen een veel voorkomend kenmerk kunnen zijn van kankercellen die in de longen groeien. Bovendien zijn er medicijnen beschikbaar die zich kunnen richten op het mechanisme dat we hebben geïdentificeerd en dus zou met verder onderzoek een vertaling naar een klinische setting mogelijk kunnen zijn.”
Publicatie
Aspartate signaling drives lung metastasis via alternative translation. Doglioni et al. Nature, 2024.
Financiering
Dit onderzoek werd ondersteund door FWO, Kom Op Tegen Kanker, Stichting tegen Kanker, Beug Foundation, Koning Boudewijnstichting, Fonds Baillet Latour, Francqui Stichting, Foundation ARC, en KU Leuven.
Vragen van patiënten
Een doorbraak in onderzoek is niet hetzelfde als een doorbraak in de geneeskunde. De realisaties van VIB-onderzoekers kunnen de basis vormen voor nieuwe therapieën, maar het ontwikkelingstraject duurt nog jaren. Dit kan veel vragen oproepen. Daarom verzoeken wij u vragen in uw reportage of artikel te verwijzen naar het e-mailadres dat VIB hiervoor ter beschikking stelt: patienteninfo@vib.be. Via dit adres kan iedereen vragen over dit en ander medisch georiënteerd onderzoek rechtstreeks bij VIB neerleggen.
Gunnar De Winter
