MicroRNA: vriend en vijand van kankerpatiënt
De pas ontdekte categorie van kleine RNA-moleculen, de microRNAs, blijken een belangrijke rol te kunnen spelen bij zowel het ontstaan als de behandeling van kanker.
MicroRNA kan een rol spelen bij het ontstaan van kanker. Opvallend is dat de helft van alle microRNA-genen ligt op plaatsen in het genoom met extra stukken DNA (amplificaties), verdwenen (deleties) of verplaatste (translocaties) DNA-fragmenten, plaatsen waarvan bekend is dat ze gekoppeld zijn aan kanker. Je zou verwachten dat deze grote veranderingen in het DNA leiden tot te veel (bij amplificaties), te weinig (bij deleties) of verkeerde (bij translocaties) microRNA moleculen. Inderdaad is aangetoond dat in veel tumoren bepaalde microRNAs te veel of juist te weinig aanwezig zijn. Kankeronderzoekers zijn dan ook op zoek gegaan naar een verklaring voor dit verschijnsel. Zijn deze veranderde expressie patronen de oorzaak van het ontstaan van kanker, of enkel maar het gevolg?
Remmen en gasgeven
Al decennia lang weten we dat voor normale celdeling een gaspedaal en een rem nodig zijn, net als in een auto. Als het gaspedaal ingedrukt blijft of als de rem kapot is dan blijven cellen maar delen, een belangrijk kenmerk van kanker. Het gaspedaal in cellen bestaat uit een netwerk van groeigenen, de zogenoemde 'oncogenen'. Dit zijn genen die in een normale cel een belangrijke functie hebben maar in een kankercel door een mutatie op een verkeerde manier geactiveerd worden. Het moleculaire rempedaal bestaat uit een netwerk van genen met een groeiremmende activiteit, de zogenoemde tumorsupressor-genen, die door een mutatie ook ongeremde celdeling kunnen veroorzaken.
Te veel microRNA
Het blijkt dat juist oncogenen en tumorsupressor-genen vaak het doelwit zijn van microRNA. Dat geldt bijvoorbeeld voor de microRNAs miR-372 en miR-373, die in grotere hoeveelheden dan normaal aanwezig zijn in een bepaalde tumor van de zaadbal. Onderzoekers hebben gekweekte cellen in het laboratorium extra veel van deze microRNAs laat maken en deze cellen veranderden vervolgens in kankercellen. Dit kwam doordat de microRNAs een remmend effect hebben op de belangrijke tumorsupressor p53, die er normaal voor zorgt dat celdeling niet op hol slaat. Wanneer de rem op celdeling wegvalt is het hek van de dam en gaan cellen woekeren.
Te weinig microRNA
Ook een tekort aan microRNAs kan leiden tot kankerkanker. Bij longkankerpatiënten bijvoorbeeld gaat een tekort aan let-7 microRNA gepaard met verminderde overlevingskans. Dit bleek te komen omdat het oncogen RAS minder werd afgeremd, waardoor de cellen vol gas kunnen delen en een eerste stap zetten op het pad naar een tumor.
'Good guys'?
Zijn die microRNAs nu enkel maar bad guys? Waarschijnlijk niet; het lijkt er namelijk op dat ze een belangrijke rol kunnen gaan spelen bij een betere diagnose en behandeling van kanker. Nu is het al mogelijk om op basis van de activiteit van genen (de hoeveelheden van verschillende mRNAs in de cel) het karakter van de tumor beter vast te stellen en de behandeling daaraan aan te passen.
Diagnose verbeteren
Onderzoekers verwachten dat het in kaart brengen van de hoeveelheden microRNAs eenzelfde rol kan gaan spelen. De samenstelling van microRNAs in tumoren blijkt namelijk overeen te komen met hun ontwikkelingsgeschiedenis: tumoren afkomstig van weefsels met eenzelfde embryonale herkomst (zoals maag, lever en darm) hebben een vergelijkbare samenstelling, terwijl bijvoorbeeld microRNAs in bloedtumoren en huidtumoren juist zeer verschillende zijn samengesteld. Met deze kennis kan mogelijk de diagnose van uitgezaaide tumoren waarvan de oorsprong niet duidelijk is, verbeterd worden en leiden tot een behandeling die is afgestemd op het type tumor.
Anti-microRNA
De ontdekking van microRNA biedt ook de mogelijkheid om nieuwe doelgerichte behandelingen tegen kanker te ontwikkelen. Proeven in muizen laten zien dat het mogelijk is de activiteit van specifieke microRNAs te remmen door injectie van anti-microRNA moleculen. Dit zou een aanpak kunnen zijn bij tumoren die veroorzaakt worden door een te veel aan microRNAs. Echter, het is nog te vroeg om te voorspellen of zo’n aanpak ook werkelijk bij de mens gebruikt kan worden.
