Wetenschappers van de University of Illinois hebben een mogelijke nieuwe zwakke plek in leverkankercellen blootgelegd. Onderzoekers Lin-Feng Chen, Susan A. Martinis en promovenda Xiaodan Lin ontdekten dat het verlagen van de eiwitniveaus van het enzym leucyl-tRNA-synthetase (LARS) de vermenigvuldiging van leverkankercellen afremt. Wanneer LARS in de cellen daalde, raakten die onder stress, verouderden ze vroegtijdig en stopten ze met delen. De resultaten verschenen in het wetenschappelijke tijdschrift Cell Death & Disease en leggen volgens de onderzoekers een basis voor toekomstig onderzoek naar gerichte therapieën.
- Het verlagen van het enzym LARS remt de vermenigvuldiging van leverkankercellen.
- LARS komt sterk tot uiting in levertumoren en wordt geassocieerd met een slechtere overleving van patiënten.
- De bevinding is fundamenteel onderzoek en moet nog worden vertaald naar behandelingen.
Wat de onderzoekers precies ontdekten
Het team richtte zich op LARS omdat dit enzym in levertumoren sterk aanwezig is en samenhangt met een slechtere overlevingskans. “LARS helpt leverkankercellen metabolisch fit te blijven en te blijven groeien”, aldus Chen, verbonden aan het Cancer Center at Illinois. “Wanneer de LARS-niveaus worden verlaagd, ervaren kankercellen mitochondriale stress, hopen ze schadelijke reactieve zuurstofdeeltjes op, activeren ze autofagie en belanden ze uiteindelijk in een verouderde toestand waarin ze stoppen met vermenigvuldigen.”
LARS staat al lang bekend als een zogenoemd huishoudelijk enzym, essentieel voor de eiwitproductie van cellen. Het koppelt het aminozuur leucine aan het bijbehorende tRNA om de genetische code te vertalen. Maar het enzym heeft nog andere functies, legt Martinis uit: het kan optreden als voedingssensor die groeibevorderende signaalroutes activeert. Verhoogde LARS-niveaus zijn eerder gerapporteerd bij bepaalde kankersoorten, waaronder longkanker en osteosarcoom, wat suggereert dat het enzym ook een kankerbevorderende rol kan spelen.
Een verrassend resultaat in het laboratorium
Voor de analyse maakte Lin gebruik van HepG2-levercellen. De verwachting was dat het verwijderen van LARS de kankercellen zou afremmen door de eiwitproductie stil te leggen. “Verrassend genoeg bleef de eiwitproductie grotendeels intact”, vertelt Martinis. “In plaats daarvan raakten de kankercellen gestrest, functioneerden hun mitochondriën niet goed meer, verouderden ze voortijdig en stopten ze met delen. Dit onthulde een onverwachte, invloedrijke rol voor LARS bij het gezond en groeiend houden van kankercellen.”
De cellen bleken dus niet zozeer LARS nodig te hebben om eiwitten te maken, maar vooral om stress te weerstaan en te blijven groeien.
Waarom dit voor patiënten van belang kan zijn
Leverkanker is bijzonder moeilijk te behandelen door de lastige vroege diagnose en het hoge risico op terugkeer. Wereldwijd blijft de ziekte een van de belangrijkste oorzaken van kankersterfte. Een enzym identificeren waarvan tumorcellen afhankelijk zijn, is daarom van belang: het geeft onderzoekers een concreet aangrijpingspunt om verder op door te ontwikkelen.
Het gaat vooralsnog om fundamenteel onderzoek. Dat betekent dat er nog geen behandeling klaarligt; de stap van laboratoriumcellen naar een therapie voor patiënten vergt doorgaans jaren van verder onderzoek. Volgens de onderzoekers zou het werk uiteindelijk kunnen leiden tot nieuwe gerichte behandelingen en artsen kunnen helpen patiënten met agressievere tumoren te herkennen die baat zouden hebben bij een therapie op maat.
Als volgende stap willen Chen en Martinis de precieze mechanismen ontrafelen waarmee LARS bijdraagt aan de overleving van leverkankercellen, als onderdeel van hun samenwerking om een nieuwe behandelstrategie te vinden.
Hoeveel hoop biedt onderzoek naar enzymen zoals LARS volgens u in de strijd tegen moeilijk behandelbare kankers? Deel uw gedachten hieronder.
