Delen:
Kankergen MYC regelt de ontwikkeling van embryonale stamcellen
Lange tijd bleef de werkelijke functie van het kankergen MYC onduidelijk. Nu hebben wetenschappers van het Duitse Cancer Research Center (DKFZ) in Heidelberg hebben gevonden dat MYC controleert de ontwikkeling van stamcellen in de vroege embryonale fase, maar kan de latere fase ongeveer hetzelfde effect de vorming van uitzaaiingen bevorderen. De onderzoekers publiceerden hun resultaten in het tijdschrift "Cell".
Volgens de DKFZ kunnen vele soorten kanker worden overwogen: hoe meer MYC ze produceren, hoe agressiever de tumoren groeien. De wetenschappers merkten echter op dat MYC ook actief is in embryonale stamcellen. Nu, het team onder leiding van Andreas Trumpp van het Duitse Cancer Research Center bewees dat het gen de ontwikkeling van stamcellen regelt. In de natuur wordt het effect waargenomen, bijvoorbeeld, in herten in de vorm van de zogenaamde "rustperiode" of "diapauze".
In blastocysten van muizen lijkt het kankergen MYC de biochemische schakeltoestand (diapause) te regelen. (Foto's: Andreas Trumpp, DKFZ / HI-STEM) Voortplanting aangepast aan de omgevingscondities
"Om hun jongen op de best mogelijke tijd te laten baren, nemen veel diersoorten een pauze in de ontwikkeling van hun embryo's", legt de DKFZ uit. Door deze zogenaamde diapause reproductie aangepast aan de omgevingsomstandigheden. Bijvoorbeeld, fawns "werd geboren na een draagtijd van ongeveer tien maanden in de vroege zomer -. Als het warm is en de voedselvoorziening voor de moeder rijken" Eigenlijk, waren de onderzoekers zes maanden voldoende is voor de ontwikkeling van de embryo's volgens de verklaring, "maar toen kwam de in Paring in de late zomer verwende jonge dieren al in de winter naar de wereld. "Door een hormoongecontroleerde ontwikkelingspauze van de vroege embryo's, wordt de draagtijd daarom met de natuur verlengd.
Biochemische slaaptoestand
De wetenschappers van de DKZ en het stamcelinstituut HI-STEM konden nu bewijzen dat dit proces wordt beheerst door het kankergen MYC. Wanneer MYC is uitgeschakeld, vallen embryonale stamcellen en vroege muizenembryo's volgens de DKFZ in een omkeerbare biochemische slaaptoestand. Onaangetast blijft echter het vermogen van de cellen om zich te ontwikkelen tot alle verschillende celtypes van het lichaam. De slapende cellen bleven in leven en behielden hun stamcelidentiteit, benadrukken de onderzoekers. De cellen zouden de belangrijke "stamcelfactoren" blijven hebben die hen in staat stellen om te differentiëren in meer dan 200 verschillende celtypen van het lichaam.
Functie van MYC tot nu toe onduidelijk
Om de functie van het gen MYC ontcijferen, de onderzoekers embryonale stamcellen van muizen waarvan beide MYC genen (c-myc en N-myc) zij kunnen specifiek zijn, de mededeling van de DKFZ. Volgens de onderzoekers hebben de "embryonale MYC-negatieve stamcellen" de activiteit van die genen die cruciaal zijn voor celdeling, celgroei en metabolisme sterk verminderd. De cellen werden in een soort biochemische slaapstand, geplaatst "die sterk doet denken aan het proces van diapause, de tot nu toe volledig verkeerd begrepen", benadrukt Roberta Scognamiglio, eerste auteur van de huidige studie. Dit zou "vroege embryo's, genaamd blastocysten, in een slaap-achtige toestand zonder groei en vrijwel geen metabolisme voorafgaand aan de implantatie in de baarmoeder," voegde.
MYC is ook verantwoordelijk voor de diapause?
Om te achterhalen of het gen MYC is ook verantwoordelijk voor de diapause, vergeleken de onderzoekers de activiteit van alle genen in MYC-negatieve embryonale stamcellen met die in het pauzeren muis blastocysten. In beide gevallen waren, naast MYC, dezelfde gengroepen geïnactiveerd, volgens de verklaring van de DKFZ. Dit waren "hoofdzakelijk die genen die eiwitsynthese en celgroei beheersen. Daarentegen werden de stamcelfactoren onveranderd geproduceerd ", meldt het Duitse kankeronderzoekscentrum. Wanneer normale blastocysten in de kweekschaal werden behandeld met de MYC-remmer, vielen ze in een diapause-achtige toestand. Daaropvolgende overdracht van de slapende embryo's in surrogaatmuizen groeiden zij volgens de onderzoekers tot normale jonge dieren.
Slaaptoestand volledig omkeerbaar
"Om diapause te induceren of om embryonale stamcellen in een slaaptoestand te brengen, volstaat het om het kankergen MYC uit te schakelen", legt Andreas Trumpp uit. Het potentieel van de stamcellen wordt hierdoor niet beïnvloed. "Dit is een heel speciale eigenschap van stamcellen, omdat alle andere celtypen sterven na blokkering door MYC," zei de expert. Bovendien is de toestand omkeerbaar. Onmiddellijk na het staken van de remmer zouden de cellen de RNA-, eiwit- en DNA-synthese hervat hebben en zich oneindig vermenigvuldigen. "Na heractivering van MYC kunnen de slapende embryo's zich ontwikkelen tot gezonde dieren", meldt de DKFZ.
De groei van metastasen beïnvloed door MYC?
Volgens de wetenschappers zal MYC waarschijnlijk een rampzalig effect hebben op kankerstamcellen, vooral op slapende metastatische stamcellen. De laatstgenoemden kunnen tijdens hun migratie door de bloedbaan in vreemde organen gaan en onder invloed komen van signaalmoleculen, zoals die ontstaan bij ontstekingen. Zo kan de MYC-productie van dwarsliggers opnieuw worden gestimuleerd, waardoor ze metastasen worden. "We proberen nu strategieën te ontwikkelen om dergelijke gevaarlijke slaapcellen aan te vallen met een MYC-blokkade", verklaart stamcelonderzoeker Andreas Trumpp. (Fp)