Wetenschap - 17 november 2011

Kankercel ‘steelt' DNA van gastheer

Kankercellen kunnen mogelijk verdwenen erfelijk materiaal opnieuw aanvullen. Wageningse onderzoekers stellen dit op basis van recent onderzoek aan een besmettelijke 10,000 jaar oude tumor bij honden.

Zulke mitochondria zijn de energieleveranciers van de cel. Sommige tumors blijken ze te kunnen stelen bij hun 'gastheer'.
Kankercellen delen zich ontzettend snel omdat cruciale groeiremmende genen zijn verdwenen of beschadigd. Dat is echter niet het enige genetische materiaal dat kankercellen verliezen. Elke cel bevat een aantal energiefabriekjes, mitochondriën, met hun eigen cirkelvormige DNA-moleculen. Tijdens je leven verdwijnen delen van dat DNA - zeker in snel delende kankercellen. Dit hindert de energieproductie van de mitochondriën. Toch lijken de kankercellen hier nauwelijks last van te hebben. In het tijdschrift Trends in Genetics speculeren twee Wageningse wetenschappers over het waarom.
Tienduizend jaar
De onderzoekers Duur Aanen en Marc Maas van het laboratorium voor erfelijkheidsleer keken naar een zeldzame, besmettelijke vorm van kanker. Deze tumor bestaat al zo'n tienduizend jaar en is, uitzonderlijk genoeg, seksueel overdraagbaar van hond op hond.
Volgens de huidige theorie kunnen cellen wel tegen het verlies van mitochondriaal DNA dat optreedt tijdens één leven. ‘Maar bij de geslachtsceldeling waar eicellen uit voortkomen vindt er een zuivering plaats,' zegt Aanen. Op die manier krijgt de volgende generatie weer onbeschadigde mitochondriën. Maar bij een tumor zou dat anders moeten zijn. De opgetelde schade van tienduizend jaar is te veel en hindert de cel enorm. Toch heeft de hondentumor hier kennelijk iets op gevonden.
Afgelopen januari publiceerde een groep Engelse onderzoekers in Science een mogelijke oplossing. Zij lieten aan de hand van de DNA-volgorde van de mitochondriën in de hondentumor zien dat deze waren ‘geleend' van gastheerhonden. Dit type ‘diefstal' is volgens Aanen en Maas cruciaal om de kankercel te laten overleven. ‘Het mechanisme hierachter is onbekend en het is lastig te verklaren hoe het gebeurt,' vertelt Aanen. Het is echter een feit dat de tumor dat minimaal twee keer heeft gedaan tijdens de afgelopen tienduizend jaar.
Kanker binnen een kanker
De reden dat stukken van het erfelijk materiaal van mitochondriën verdwijnen is een kwestie van evolutie, denkt Aanen. In elke cel concurreren mitochondriën met elkaar om zich zo snel mogelijk te vermenigvuldigen. Het is hierbij voordelig om flinke stukken DNA te verliezen, omdat het resterende DNA dan sneller wordt vermeerderd.
Ironisch genoeg gaat hier, net zoals bij kanker, de selectie van snelle vermenigvuldiging ten koste van het geheel. Zoals bij kanker de ongeremde celdeling ten koste gaat van het organisme, zo gaat de selectie van sneller vermenigvuldigende maar slechter functionerende mitochondriën ten koste van de cel. Het is in feite een kanker binnen een kanker. ‘Het was heel leuk om hierover na te denken,' vertelt Aanen, ‘omdat ik vooral geïnteresseerd ben in die niveaus van selectie.'

Re:ageer