Kunstmatig gekleurde uitgezaaide melanoom-cellen.
National Cancer Institute/Public domain

VIB-KU Leuven-onderzoekers identificeren subpopulaties van melanoomcellen die tumorgroei en uitzaaiing veroorzaken

Onderzoekers van het VIB-KU Leuven Centrum voor Kankerbiologie hebben ontdekt welke subpopulaties van kankercellen verantwoordelijk zijn voor de tumorgroei en daaropvolgende uitzaaiing bij melanomen. De onderzoekers van het Marine Lab konden voor het eerst aantonen dat de nabijheid van endotheelcellen als een katalysator werkt en tumorgroei van kankercellen stimuleert. Daarnaast kon het onderzoeksteam een zeldzaam type kankercellen identificeren dat aan de basis van uitzaaiingen ligt. De bevindingen kunnen op termijn mogelijk leiden tot nieuwe preventie- en identificatiemethodes en nieuwe behandelingen. 

Hoewel er de voorbije jaren in het kankeronderzoek grote vooruitgang is geboekt 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 veel uitdagingen in de strijd tegen kanker. 

Zo blijft in het geval van melanoom, een van de meest agressieve huidkankers,  een vroegtijdige diagnose essentieel voor de behandeling. Melanoom is immers een kanker met een bijzonder hoog risico op metastases, uitzaaiingen, en er is slechts een beperkt aantal behandelinen beschikbaar. Bovendien reageert een groot deel van de patiënten die met uitzaaiingen geconfronteerd worden, niet op behandelingen.  

Met meer dan 150.000 diagnoses, ofwel 4 procent van alle nieuwe kankerdiagnoses in 2020, is melanoom de op 5 na meest voorkomende kanker in Europa. Bovendien komt deze kanker elk jaar steeds vaker voor. 

Dankzij de bevindingen van professor Jean-Christophe Marine en zijn team van het VIB-KU Leuven Centrum voor Kankerbiologie liggen er op termijn mogelijk nieuwe detectiemethodes en behandelingen in het verschiet. 

Foto van een melanoom bij de mens.
National Cancer Institute/Public domain

Bestuderen op het niveau van individuele cellen

Dankzij geavanceerde technologie is het Marine Lab er immers in geslaagd om melanoomtumoren te bestuderen op het niveau van individuele cellen. Zo konden de onderzoekers de cellulaire samenstelling van melanoomtumoren gedetailleerd in kaart brengen, zowel in de tijd als in de ruimte. 

Op die manier kon het onderzoeksteam aantonen dat de groei van een melanoom hiërarchisch georganiseerd is, waarbij bepaalde specifieke kankercellen de tumorgroei aandrijven en andere cellen een volledig andere rol op zich nemen.

"Doordat we transformerende technologieën konden gebruiken, hebben we de samenstelling van tumoren met een ongeziene resolutie kunnen ontleden", zei teamleider Jean-Christophe Marine. 

"Dat heeft ons toegelaten om zowel een breed spectrum aan kankercellen als normale celtypes die de tumoren infiltreren, te 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."

Endotheelcellen zijn zeer platte, nauw aan elkaar aaneensluitende cellen die het endotheel vormen, een laagje van één cel dik dat onder meer de binnenkant van het hart en de bloed- en lymfevaten bedekt. 

Voorstelling van een stukje van de wand van een bloedvat. Het lumen is de holte in het bloedvat en de bovenste laag aan de binnenkant van het bloedvat is het endotheel, dat gevormd is uit nauw aaneensluitende endotheelcellen.
Stijn A.I. Ghesquiere/Wikimedia Commons/CC BY-SA 2.5

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 de tumorgroei, ook een zeldzaam celtype identificeren dat slechts 2 procent van een tumor uitmaakt en dat niet tot de tumorgroei bijdraagt. 

Het specifieke celtype waarvan sprake ligt dan weer wel aan de basis van de metastatische verspreiding, de uitzaaiing van melanoomcellen naar andere vitale organen.

Dankzij een nieuw en gespecialiseerd muismodel, dat Met-Track heet, kon het team melanoomcellen traceren en de identiteit en ruimtelijke verdeling van elke cel binnen een bepaalde melanoomtumor ontrafelen.

"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", zei Marine. 

"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 verdere ontwikkeling bloot. De inzichten 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 preventiestrategieën. Het verbreken van de band tussen endotheelcellen en de melanoomcellen zou dan weer kunnen leiden tot behandelingen die de groei van de tumor kunnen vertragen of zelfs voorkomen.

Bovendien kunnen volgens het team de bevindingen - mits bijkomend onderzoek - ook geëxtrapoleerd worden naar andere kankertypes, zowel vaste kankers als hematologische tumoren, bloedkankers. 

De studie van het Marine Lab is gepubliceerd in Nature. Dit artikel is gebaseerd op een persmededeling van VIB, het Vlaams Instituut voor Biotechnologie. 

Meest gelezen