Nieuwe studie toont brandstofbron aan die GBM voedt en agressiever maakt

In een preklinische studie die op 11 mei 2023 is gepubliceerd in Nature Cancer hebben onderzoekers van het Sylvester Comprehensive Cancer Center aan de University of Miami Miller School of Medicine, en collega’s op meerdere locaties over de hele wereld, aangetoond dat glioblastoomcellen (GBM) mitochondriën rekruteren uit neurale huishoudcellen die astrocyten worden genoemd. De extra mitochondriën (dat zijn de energiefabrieken van de cel een van hun functies is het maken van energie) stimuleren het GBM-celmetabolisme – de stofwisseling; de manier en de snelheid waarop je lichaam calorieën, die via eten en drinken binnen komen, omzet in energie – en maken ze (dus) agressiever.

“Deze overdrachten van mitochondriën maken tumorcellen metabolisch actiever; zorgen voor een snelle vermenigvuldiging van cellen en vergroten zo hun vermogen tot “zelfvernieuwing”, zegt Dionysios C. Watson, M.D., Ph.D., Sylvester-onderzoeker en co-eerste auteur van het artikel. “Dit lijkt een fundamentele manier waarop glioblastoom zo’n uitdagende vorm van kanker wordt om te behandelen, en als we het mechanisme begrijpen, kunnen we het misschien stoppen.”

Zoals veel kankers, vinden GBM’s manieren om naburige cellen ‘in te nemen’ om hun snelle groei en hardnekkigheid te ‘stimuleren’. Deze studie heeft het inzicht van wetenschappers aanzienlijk vergroot in de diepgaande impact die energie onttrekken uit naburige cellen in de micro-omgeving van de tumor heeft op de groei en agressiviteit van GBM.

Het idee voor het onderzoek ontstond toen Dr. Watson en Defne Bayik, Ph.D., assistent-professor een studie zagen waaruit bleek dat neuronen na een beroerte mitochondria uit andere cellen kunnen trekken. Ze vroegen zich af of een soortgelijk mechanisme een rol zou kunnen spelen bij GBM.

‘Intercellulaire snelweg’ voor GBM-cellen

In de studie ontdekte het team dat microbuisjes GBM-cellen kunnen verbinden met astrocyten. Deze microbuisjes creëren een ‘intercellulaire snelweg’, waardoor mitochondria en waarschijnlijk ook andere structuren, heen en weer kunnen bewegen. De onderzoekers identificeerden bovendien een eiwit, GAP43 genaamd, dat deze mitochondriale overdrachten ondersteunt en (daarom) een therapeutisch doelwit zou kunnen zijn.

“We willen onze laboratoriumbevindingen altijd vertalen naar mogelijke behandelingen”, zei dr. Bayik. “GAP43 speelt een sleutelrol in deze mitochondriale handel. Als we moleculen zouden kunnen ontwikkelen die GAP43 remmen, zouden we deze mitochondriale overdracht kunnen beperken en dat zou de overleving mogelijk kunnen verlengen.”

Deze groepsinspanning omvatte onderzoekers van Cleveland Clinic, Case Western Reserve University, de University of Alabama in Birmingham, de University of Michigan, University of Bordeaux en de University of Bergen in Noorwegen. Hrvoje Miletic, Ph.D., professor aan de Universiteit van Bergen, en Justin Lathia, Ph.D., professor aan de Cleveland Clinic, waren senior auteurs van het onderzoek.

“De groep van Dr. Miletic zag ons onderzoek en nam contact met ons op met soortgelijke bevindingen,” zei Dr. Watson. Omdat de twee groepen aanvullende gegevens hadden, combineerden ze hun bevindingen en werkten ze samen om de uitgebreide experimenten van deze studie te voltooien.

Als deze bevindingen worden ondersteund in aanvullende onderzoeken, dan kan deze ontdekking een grote impact hebben op kankeronderzoek en uiteindelijk op de behandeling.

Hoewel deze studie zich specifiek richt op GBM, zeggen de onderzoekers dat het mogelijk is dat vergelijkbare mechanismen bijdragen aan andere vormen van kanker, waardoor mogelijk nieuwe therapeutische ontwikkelingsmogelijkheden worden geopend in veel tumortypen. Bovendien zullen onderzoekers van Sylvester en andere kankercentra doorgaan met het ontleden van de mechanismen die verband houden met mitochondriale overdracht in GBM.

“We werken actief aan het vinden van andere eiwitten, naast GAP43, die ook betrokken zijn bij de overdracht”, zei Dr. Bayik. “We willen ook begrijpen hoe deze overdrachten moleculaire veranderingen in GBM-cellen veroorzaken. Wat maakt deze cellen eigenlijk meer “tumor verwekkend”? Dat geeft ons nog meer inzicht in dit mechanisme en hopelijk meer behandeldoelen.”

 

Lees meer in het Engels.