Onderzoekers ontwikkelen veelbelovend nieuw genetisch borstkankermodel.
Auteurs: Lynn Waldsmith, Michigan State University.
Bron: Pixabay/CC0 Publiek Domein.
Een nieuw model van een onderzoeker van de Michigan State University voor het bestuderen van borstkanker kan wetenschappers helpen beter te begrijpen waarom en waar kanker uitzaait.
Professor die lesgeeft aan de MSU Department of Physiology, heeft onderzoek gedaan naar het E2F5-gen, waarvan weinig bekend is, en de rol ervan in de ontwikkeling van borstkanker . Gebaseerd op bevindingen uit Andrecheks lab, resulteert het verlies van E2F5 in een veranderde regulatie van Cyclin D1, een proteïne dat gelinkt is aan metastatische borsttumoren na een lange latentie.
De studie toont ook aan dat het verwijderen van E2F5 in de borstklier leidt tot tumorvorming. Naarmate wetenschappers beter begrijpen hoe genen borstkanker beïnvloeden, kunnen ze ook leren waarom kankers uitzaaien en waar kankers zich waarschijnlijk verspreiden.
Het onderzoek werd gepubliceerd in een van de meest recente uitgaven van Oncogene , een toonaangevend tijdschrift over kanker.
Bovendien won de hoofdstudent van het onderzoeksproject naar borstkankermetastasen, Jesus Garcia Lerena, eerder dit jaar een fellowship via het Susan G. Komen ASPIRE-beursprogramma. ASPIRE, of A Supplement to Promote Inclusion for Research Excellence, ondersteunt onderzoeksstagiaires uit historisch ondervertegenwoordigde gemeenschappen. Lerena, die uit Cuba komt, sloot zich in 2022 aan bij het Andrechek-lab.
Volgens Andrechek kan een genetisch gemanipuleerd muizenmodel kunstmatig worden aangepast door middel van injecties, zodat kankercellen naar organen als de lever of de hersenen worden gestuurd. Het nieuwe muizenmodel van zijn laboratorium maakt dat echter overbodig.
"Een van de redenen waarom we zo enthousiast zijn over dit model is dat het iets doet wat de meeste genetisch gemanipuleerde muismodellen in het verleden niet hebben gedaan," zei Andrechek. "Het is metastaserend en als het zich verspreidt, gaat het naar plekken waar menselijke borstkanker ook heen gaat. De meeste modellen van borstkanker gaan rechtstreeks naar de longen, maar dat is niet waar de meeste menselijke borstkanker heen gaat. En dus zijn we erg enthousiast over dit model omdat het naar andere plekken gaat en het relevanter maakt om naar menselijke kanker te kijken."
Volgens Andrechek verspreidt borstkanker zich meestal naar de lymfeklieren, botten of lever.
Inzoomen op honderden genen:
Andrecheks lab gebruikt bioinformatica (computertechnologie gebruiken om biologische data te verzamelen en te interpreteren) samen met genetische modellen om de mechanismen te onderzoeken die betrokken zijn bij de ontwikkeling en progressie van borstkanker. Het onderzoek richt zich op het begrijpen van de ontwikkeling van borsttumoren en gebruikt verschillende methoden, variërend van diermodellen tot computationele analyse van genexpressiedata.
Andrechek en zijn team hebben zich al enkele jaren specifiek gericht op de E2F-familie, een specifieke groep genen die de voortgang van de celcyclus controleren. E2F5 is een transcriptiefactor, wat betekent dat het de expressie reguleert, of deze nu aan of uit staat, van veel andere genen.
In de volgende onderzoeksfase gaat het laboratorium van Andrechek zich richten op het achterhalen welke genen precies borstkanker veroorzaken en uitzaaiingen veroorzaken.
"We denken niet dat het E2F5 is dat deze effecten direct veroorzaakt," legde Andrechek uit. "We denken dat het een aantal genen zijn die het reguleert die deze effecten veroorzaken. We zien honderden genen. Dus het lastige is om precies te ontleden welke genen de effecten veroorzaken."
Van 'knockout'-modellen naar gerichte therapieën:
Voor het onderzoek gebruikt het lab een laboratoriummuis waarin een of meer genen zijn uitgeschakeld of "knock-out" om de rol van specifieke genen te bestuderen. Muizenmodellen zijn zeer nauwkeurig, zei Andrechek, omdat dezelfde soort mutaties voorkomen bij muizen als bij menselijke kanker.
Hoewel borstkanker op elke leeftijd kan voorkomen, zijn de meeste vrouwen in de 60 of 70 wanneer ze voor het eerst de diagnose van de ziekte krijgen. Andrecheks onderzoek is fysiologisch relevant omdat het ongeveer twee jaar duurt voordat de muizen in Andrecheks onderzoek een tumor ontwikkelen, wat betekent dat de muizen borstkanker krijgen op een vergelijkbare leeftijd als vrouwen.
Borstkanker is echter niet slechts één ziekte. Volgens Andrechek zijn er veel verschillende subtypen borstkanker, afhankelijk van factoren zoals of de tumor oestrogeenpositief of -negatief is, progesteronpositief of -negatief, en verschillende vormen van genexpressie.
Zodra wetenschappers weten welke genetische programma's in een specifieke tumor aan of uit staan, kunnen ze gerichte therapieën met minder bijwerkingen gaan ontwikkelen.
"We zijn met dit model nog lang niet in de buurt van het ontwikkelen van een gerichte therapie," zei Andrechek. "Dat is nog jaren. Maar als we de genetica hierachter kunnen begrijpen en een vergelijkbaar subtype bij mensen kunnen vinden, dan kunnen we de therapie op maat gaan maken. Want wat we niet willen doen, is alleen maar vertrouwen op traditionele chemotherapie. De bijwerkingen waar mensen last van hebben, zijn verschrikkelijk. Het begrijpen van de genetica achter de ontwikkeling van borstkanker biedt veel perspectief voor het ontwikkelen van therapieën die minder giftig zijn."