“Als iemand niet wil deugen, dan verbannen we hem, geven hem de doodstraf of stoppen ‘m in levenslang in de gevangenis. Bij cellen is dat niet anders,” schrijft commentator Ronald DePinho van het Dana-Farber Kankerinstituut uit Boston deze week in Nature. Hij heeft het over cellen die het verkeerde pad opgaan; die zich ongeremd beginnen te delen en het begin vormen van kanker. Door continue vernieuwing van huid en slijmvliezen worden cellen aan de buitenkant afgestoten (“verbannen”). Ook hebben cellen een soort noodrem (apoptose) die ze “ter dood veroordeelt” als er iets misgaat in de celdeling. De derde vorm van afrekening, de levenslange opsluiting, lijkt nu ook voor te komen bij beginnende kankercellen.
Levende cellen kennen een soort sluimerstand, “senescentie” genaamd, wat letterlijk ouderdom betekent. In die toestand leidt de cel een soort slapend bestaan, waarbij verdere celdeling is uitgesloten. Die pauzestand is bekend van oudere cellen die na enkele tientallen delingen niet verder meer kunnen delen omdat de uiteinden van de chromosomen (de telomeren) daarvoor te kort zijn geworden. Maar het is niet de enige manier waarop cellen in de sluimerstand kunnen raken.
Wanneer genen die kanker veroorzaken (oncogenen) kunstmatig geactiveerd worden, raakt een cel daar dermate van ontregeld dat er een permanente groeistop optreedt. Onderzoekers zien dat de cel dan een stress-enzym aanmaakt (B-galactosidase), dat kenmerkend is voor de sluimerstand.
“Het is een paradoxale toestand,” concludeert NKI-onderzoeker Daniel Peeper. “Oncogenen zetten een cel aan tot ongebreidelde deling en als reactie daarop trekt de cel aan de handrem. En die rem werkt zo goed dat cellen in verreweg de meeste gevallen niet verder uitgroeien.”
De onderzoeksgroep waarin Peeper werkt, heeft onderzoek gedaan aan moedervlekken. Ze wilden weten of daarin ook sprake was van cellen in een permanente groeistop, en waardoor die dan veroorzaakt wordt. Wanneer moedervlekken wel doorgroeien, ontstaat huidkanker (melanoom). In Nederland is dat 2400 keer per jaar het geval
De Amsterdammers toonden aan dat in het weefsel van moedervlekken een berucht kankergen actief was: een gemuteerde versie van een gen (met de naam ‘BRAF’) dat celgroei op ongecontroleerde wijze stimuleert. Maar tegelijkertijd maten ze verhoogde activiteit van een ander gen (p16) dat bekend staat als celgroeiremmer. P16 vervult de rol van handrem op een cel die op hol dreigt te slaan. Dat de moedervlekcellen inderdaad in de sluimerstand verkeerden, bleek uit de aanwezigheid van het stress-enzym (B-galactosidase) dat algemeen beschouwd wordt als kenmerk van senescentie.
Hun bevindingen staan deze week in het wetenschapsblad Nature, samen met nog vier andere studies over senescentie. Kankeronderzoekers zijn erg geïnteresseerd in het verschijnsel omdat het mogelijk een alternatieve route biedt voor kankerbestrijding.
Maar voor het zover is moeten er nog een aantal fundamentele vragen beantwoord worden: is de sluimerstand permanent, of kan een slapende cel alsnog tot deling komen? Wat gebeurt er met sluimerende cellen in een organisme; worden ze opgeruimd, of blijven ze eeuwig zitten? En voordat we aan ingrijpen kunnen denken, moeten we eerst meer weten over de moleculaire achtergrond van de sluimerstand.
Eén van de andere artikelen door een Duitse onderzoeksgroep licht hierover een tipje van de sluier op. Het viel hen op dat bij cellen in de sluimerstand de chromosomen in de celkern ongewoon compact zijn. Ze denken nu dat wanneer een cel in de sluimerstand gaat, het DNA extra stevig en permanent ontoegankelijk wordt opgerold. Maar wanneer er in dat proces iets fout gaat, zou de cel alsnog kunnen ontsporen. Als een veroordeelde die, net voordat de celdeur dichtgaat, de benen neemt.
Jos Wassink
Chrysiis Michaloglou, Liesbeth C.W. Vredeveld, Maria S. Soenas, Daniel S. Peeper et al.: “BRAF-associated senescence-like cell cycle arrest of human naevi”, Nature, Vol. 436, 4 aug 2005, p. 720 – 724
Ronald A. DePinho en Norman E. Sharpless: “Crime and punishment”, Nature, Vol. 436, 4 aug 2005, p. 636 – 637
Melanie Braig, Soyoung Lee, Christopher Loddenkemper, Cornelia Rudolph et. al.: “Oncogene-induced senescence as an initial barrier in lymphoma development”, Nature, Vol. 436, 4 aug 2005, p. 660 - 666