Tumorceltruc maakt zichzelf en resistente kankercellen kapot: doorbraak in behandeling gevorderde kanker

AmsterdamOnderzoekers van Penn State hebben een nieuwe methode ontdekt om de effectiviteit van kankerbehandelingen te verbeteren. Ze hebben een genetisch circuit ontworpen dat ervoor zorgt dat kankercellen afsterven en tegelijkertijd omliggende cellen die resistent zijn tegen medicijnen vernietigen. Dit kan het probleem van behandelresistentie al in een vroeg stadium aanpakken.

Hier is hoe het werkt:

• De genetische schakeling bevat twee schakelaars.
• De eerste schakelaar zorgt ervoor dat gemodificeerde kankercellen tijdelijk resistent zijn tegen medicijnen.
• De tweede schakelaar activeert een gifstof, waardoor de cellen zichzelf vernietigen.

Justin Pritchard en zijn team aan Penn State hebben hun methode getest op menselijke cellijnen en muizen. Ze ontdekten dat het succesvol kankerachtige cellen kon gericht en elimineren die resistent zijn tegen medicijnen. Deze nieuwe benadering zou de behandeling van gevorderde kanker kunnen veranderen.

Pritchard stelt dat kankercellen resistentie ontwikkelen door hun diversiteit en snelle veranderingen. Zelfs met effectieve medicijnen weten tumoren te overleven. Hij legt uit dat de gebruikelijke behandelmethode onvoldoende werkt omdat er telkens nieuwe resistente cellen onvoorspelbaar opduiken. De onderzoekers wilden dit tegengaan door specifieke, beheersbare veranderingen in de kankercellen te veroorzaken.

Scott Leighow, een van de hoofdonderzoekers en postdoc aan Penn State, legde uit dat ze de weerstand van een tumor kunnen beheersen door kankercellen te veranderen. Zodra de eerste schakel in hun circuit wordt geactiveerd, worden de gewijzigde kankercellen resistent tegen het medicijn. Dit doodt de reguliere kankercellen die gevoelig zijn voor het medicijn, waardoor de gewijzigde cellen de overhand krijgen. Wanneer deze gewijzigde cellen dominant zijn, schakelen ze de eerste schakel uit, waardoor ze opnieuw gevoelig worden voor het medicijn.

Lees ook:

Vandaag · 02:08

Zeventiende-eeuwse pleegzorg gaf arme vrouwen zeggenschap

De tweede schakelaar activeert een zelfmoordgen. Dit gen zorgt ervoor dat de gemodificeerde cellen een toxine produceren die zowel zichzelf als nabijgelegen medicijnresistente cellen vernietigt. Hierdoor worden de resistente cellen in de tumor geëlimineerd, wat het moeilijker maakt voor de tumor om opnieuw te groeien. Deze methode richt zich op de kankercellen zonder dat men specifieke resistentiemechanismen hoeft te kennen of af te wachten.

Het team testte hun dual-switch circuit met verschillende genetische bibliotheken om te verzekeren dat het effectief was tegen diverse soorten genetische resistentie. Het bleek zeer doeltreffend en elimineerde cellengroepen met medicijnresistentie. Hun bevindingen werden ondersteund door zowel computer modellen als fysieke experimenten, wat aantoont dat het circuit in staat is om zeer uiteenlopende tumorcellen te beheersen en te vernietigen.

De onderzoekers zijn nu bezig met het veilig en gericht afleveren van dit genetische circuit aan groeiende tumoren, ook die welke zich naar andere delen van het lichaam hebben verspreid. Andere belangrijke teamleden van Penn State zijn Marco Archetti, Shun Yao, Ivan Sokirniy, Joshua Reynolds, Zeyu Yang, en Haider Inam, die momenteel bij het Broad Institute van MIT en Harvard werkt.

De nieuwe ontdekking geeft hoop, omdat het in staat is om kankercellen vroegtijdig aan te pakken. Het omzeilt de gebruikelijke problemen van medicijnresistentie en mislukte behandelingen, wat mogelijk een sterke nieuwe methode voor kankerbehandeling biedt. Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Biotechnology en gefinancierd door het HITS Fund van de Huck Institutes of the Life Sciences, het National Cancer Institute en het National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering.