Bij melkcellen (eigenlijk epitheelcellen) in de vrouwenborst speelt eenzelfde mechanisme als in kankercellen (afb: Holger Bierhoff et. al/Cell)

Als een cel door wat voor een oorzaak ook meer eiwitten moet aanmaken dan moeten er meer ribosomen, eiwitfabriekjes, worden gemaakt om dat voor elkaar te krijgen. Die ribosomen bestaan onder meer  uit ribosomaal RNA. De productie daarvan wordt gereguleerd door door lang niet-coderend RNA (PAPAS). Als daarvan weinig wordt aangemaakt stijgt de aanmaak van rRNA. Dat mechanisme speelt ook een rol bij kanker. Tumoren bestaan uit cellen die vrijwel ongebreideld doorwoekeren en dus veel rRNA nodig hebben. Mogelijk dat dat mechanisme een rol kan spelen bij de behandeling van borstkanker, denken onderzoekers rond Holger Bierhoff van de Friedrich Schilleruniversiteit in Jena.
Borstkanker is de meest voorkomende kankersoort bij vrouwen. Vaak begint borstkanker in epitheelcellen in de vrouwenborst die bij zwangerschap verantwoordelijk worden voor de aanmaak van moedermelk. In dat proces speelt het boven beschreven mechanisme een rol.
Die vorming van melkvormende cellen, de lactogenese, is een hormonaal proces. De voor die moedermelk noodzakelijke eiwitten worden door de ribosomen aangemaakt. Een van de bouwstenen van die eiwitfabriekjes in een cel is (dus) rRNA. Als er meer eiwitten nodig zijn moeten er meer ribosomen komen en dus meer rRNA.
Bierhoff: “We hebben gezien dat lange niet-coderende RNA’s, PAPAS, die (of dat; uit de afko, de s komt dan van transcripts, lijkt het op meervoud, maar Bierhoof gebruikt bij PAPAS enkelvoud *); as) ik een aantal jaren geleden ontdekt heb, op de ‘verpakking’ van DNA inwerken en de aanmaak van rRNA’s verminderen. Die PAPAS hebben dus invloed of rRNA wordt geproduceerd of niet. Als er veel rRNA nodig is dan wordt de aanmaak van PAPAS verminderd. Is dat niet meer nodig dan worden die meer aangemaakt.”
PAPAS spelen niet alleen een belangrijke rol bij de celdeling, maar ook bij de specialisering (tot melkcellen in dit onderzoek). “Als die helemaal niet aangemaakt worden in melkproducerende cellen dan werken die melkcellen niet goed meer”, voegt Bierhoff toe.

Ook bij kankercellen

Ook kankercellen produceren veel eiwitten om te kunnen blijven woekeren en hebben dus meer rRNA nodig voor de vorming van meer ribosomen. De onderzoekers vroegen zich af of daar ook dat PAPAs-mechanisme een rol speelt. Bierhoff:  “Het antwoord is duidelijk ja. Als we de PAPAS-synthese verminderden in cellen konden we zien dat die cellen in toenemende mate kankereigenschappen aannamen.” Bij een hoge PAPAS-spiegel stokte de groei van tumoren en verminderde de uitzaaiing. Dat werd zowel in celkweken als bij muisjes waargenomen.
De onderzoekers achterhaalden ook de wijze waarop kankercellen er in slagen de PAPAS-aanmaak uit te schakelen om zo de aanmaak van rRNA te bevorderen. “Om de productie op gang te brengen is een deel van het PAPAS-gen (dat lijkt dan weer te wijzen om een bepaald RNA; as) van belang. De structuur daarvan wordt door bepaalde eiwitten gereguleerd, dat wil zeggen die blokkeren of activeren die structuur. We hebben geconstateerd dat in borstkankercellen deze eiwitten zeer aanwezig zijn. Hoe agressiever de tumor, des te meer er van die eiwitten zijn.

Voor Bierhoff en zijn collega’s zijn de PAPAS een belangrijke maat voor de agressiviteit van de borstkanker en kunnen die wellicht ook gebruikt bij de diagnose. “Aan de andere kant is het mogelijk een RNA-behandeling te ontwikkelen om de kanker te bestrijden. We weten hoe PAPAS de aanmaak van rRNA reguleren en we weten welk deel van RNA daarvoor nodig is.”
“Het idee is om die te synthetiseren en te verpakken in nanodeeltjes die in kankercellen terecht moeten komen om de functie van RNA PAPAS te herstellen. Daarmee verminderen we de aanmaak van rRNA die kankercellen nodig hebben om te woekeren.” Dat is een aanpak die lijkt op de RNA-vaccins tegen coronaziekte, alleen dit RNA niet voor een eiwit. Overigens zullen er nog wel wat jaren overheen gaan voor een dergelijke behandeling, mits succesrijk bij mensen, in de klinische praktijk haar debuut zal maken.

Bron: idw-online.de

*) PAPAS zou een afkorting zijn van long non-coding (lnc)RNA pre-ribosomal
RNA antisense transcripts (PAPAS)