Wetenschappers hebben lang geloofd dat de hersenen zichzelf beschermen tegen een agressieve immuunrespons die ontstekingen onderdrukken. Maar, onderzoekers aan de Universiteit van Notre Dame hebben ontdekt dat kankercellen die evolutionaire controle kunnen tegenwerken als zij proberen zicht te verspreiden naar de hersenen.
In nieuw onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Cell laten onderzoekers zien dat één type cel die belangrijk is voor de immuniteit, een myeloïde cel genaamd, de immuunrespons kan onderdrukken – waardoor borstkanker cellen metastaseren naar de hersenen om daar secundaire tumorcellen te vormen.
“We wilden begrijpen hoe de immuunomgeving van de hersenen reageert op de tumor, en er zijn zo veel verschillende cellen, en zo veel veranderingen,” zei Siyuan Zhang, de Dee Associate Professor bij de afdeling Biological Sciences, een onderzoeker voor het Harper Cancer Research Institute en co-auteur. “De traditionele overtuiging was dat het proces beschreven in dit artikel een antitumor zou zijn, maar in ons geval na veel experimenteren ontdekten we dat het een booster is voor metastase.”
Door middel van eencellige sequencing en een beeldvormende techniek, ontdekten de onderzoekers dat een myeloïde celtype genaamd microglia de uitgroei van borstkanker naar de hersenen aanstuurde door de expressie van verschillende eiwitten. De microglia geven één eiwit vrij – een immuuncel aantrekkende proteïne genaamd CXCL10 – om meer microglia te rekruteren
voor de metastase. Al deze microglia brengen een eiwit tot expressie met de naam VISTA, dat dient als bescherming tegen hersenontsteking. Maar bij confrontatie met een kankercel, onderdrukt dit tweedelige proces belangrijke T-cellen. T-cellen, die door het versterken van de immuunrespons van het lichaam versterken, normaal de verspreiding van kanker door het hele lichaam zouden voorkomen.
De activering van het VISTA-controlepunt was voorheen niet bekend als een potentiële promotor van hersenmetastasen, zei de hoofdauteur van het artikel, Ian Guldner, afgestudeerd student in het laboratorium van Zhang. Naast het gebruik van een muismodel voor het onderzoek, gebruikte het team datamining technieken om te valideren hoe de hersenen van mensen zouden reageren.
Klinisch is de ontdekking relevant, omdat er antistoffen zijn ontwikkeld die VISTA bij mensen blokkeerden, zei Guldner. Echter, moet aanzienlijk extra werk worden verricht om een veilig en effectief gebruik van VISTA blokkerende antilichamen bij mensen met hersenmetastasen, te garanderen.
Leren over de structuren in cellen in de hersenen zal onderzoekers niet alleen kanker helpen begrijpen, maar ook degeneratieve ziekten zoals Parkinson, multiple sclerose en de ziekte van Alzheimer, zei Zhang. ‘Het immuunsysteem van de hersenen is een zeer actief veld dat net als de hersencellen ontregelen tijdens het verouderingsproces,” zei Zhang.” Er is nog zo veel over te leren.”
Links
http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2020.09.064
http://biology.nd.edu/people/siyuan-zhang/
Vertaling persbericht Andre Teirlinck