Geeft neurowetenschap nieuwe inzichten in hersentumoren?

De hersenen zijn met hun unieke anatomie het meest complexe orgaan in ons lichaam. Ons brein controleert bijna alles wat we doen en waarnemen. Ons vermogen om te ademen, onze vroegste herinneringen en diepste gedachten en emoties zijn allemaal ondergebracht in een orgaan zo groot als een grote grapefruit. Tel daarbij op dat het hele orgaan groeit uit slechts een kleine bundel microscopische cellen, en het proces wordt nog meer ontzagwekkend.

Het goed in kaart brengen van de werking van onze hersenen en de daarin afspelende processen is misschien wel één van de meest gecompliceerde puzzels die de mensheid kent. Een uitdagende puzzel die wetenschappers al tientallen jaren proberen op te lossen.

Maar het is niet alleen de groei van gezond hersenweefsel waar wetenschappers nog steeds voor puzzelen en waar steeds diepgaander onderzoek naar gedaan wordt. Steeds vaker richt men zich daarbij vooral ook op de groei van hersentumoren. Een materie waarover men steeds meer wilt weten, zoals we deze week ook uit het nieuwsbericht "MUCM krijgt 1,5 ton voor onderzoek hersentumor ontwikkeling" konden vernemen. De exacte manier waarop deze ziekten en zeker de kwaadaardige kanker vormen zich in de hersenen ontwikkelen, blijft een mysterie. Het is dankzij de in de laatste jaren in sneltreinvaart doorontwikkelende geavanceerde beeldvorming en genetische technieken dat we beginnen te ontrafelen wat er zich in de hoofden van hersentumorpatiënten afspeelt.

Hersenkanker is anders dan andere kankers

Elk type kanker is anders. Zelfs in hetzelfde deel van het lichaam kan de kanker van een persoon er heel anders uitzien en zich anders gedragen. En als het gaat om de hersenen, zijn er meer dan 120 soorten hersentumoren, bij volwassenen en kinderen.

Dr. Luis F. Parada, directeur van het hersentumorcentrum in het Memorial Sloan Kettering Cancer Center in New York, zegt dat het brein een uniek orgaan is met zeer unieke eigenschappen. En hij denkt dat de benadering van wetenschappers om hersentumoren te begrijpen tot nu toe niet goed is geweest. "De meeste hersentumorartsen zijn geen neurowetenschappers" zegt hij, "dus het aanpassen van technieken en behandelingen die we hebben ontworpen voor andere soorten kanker en het testen ervan op de hersenen, is misschien niet de slimste strategie." Parada is daarentegen opgewonden door de nieuwe golf van kankeronderzoekers wiens onderzoek is geworteld in een beter begrip van de biologie van de hersenen.

Sommige van de problemen waar onderzoekers mee te maken hebben, komen neer op schijnbaar eenvoudige dingen. Ten eerste zijn de hersenen verborgen achter de schedel. Dit maakt het veel moeilijker om te zien wat er aan de hand is als tumoren groeien, dus artsen en onderzoekers moeten geavanceerde technieken gebruiken om te proberen de hersenen te verbeelden. Daarnaast kan het bestuderen van dieren, zoals zebravissen en vliegen, ook helpen om de ontwikkeling van hersenen te zien terwijl deze groeien en de vroegste gebeurtenissen in tumorvorming te begrijpen.

Een ander groot probleem bij hersenkanker is dat wetenschappers niet zomaar delen van de hersenen kunnen verwijderen om te zien wat er aan de hand is. De hersenen zijn een delicaat orgaan en als bepaalde delen worden verwijderd, kan dit onomkeerbare schade aan de persoon veroorzaken. Van veranderingen in persoonlijkheid tot lichamelijke handicaps.

Parada is van mening dat de opvattingen van onderzoekers over de ontwikkeling van de hersenen al vele jaren verkeerd zijn. "Ik heb geleerd dat het brein tijdens het groeien hard is en dat de cellen in de hersenen statisch zijn. Maar wat we nu weten, is dat de hersenen stamcellen bevatten die gedurende het hele leven van een persoon aanwezig blijven. " Deze gespecialiseerde stamcellen zijn een van de meest controversiële onderwerpen in de groei van hersentumoren.

Hersenstamcellen en kankerstamcellen?

Wat zijn hersenstamcellen en kankerstamcellen? Stamcellen zijn een essentieel onderdeel van ontwikkeling, omdat ze vormverschuivende eigenschappen hebben, wat betekent dat ze veranderen in verschillende celtypen die helpen bij het laten groeien van hele organen omdat we ons ontwikkelen van embryo's of cellen vervangen als ze dood gaan. Hersenstamcellen zijn de gespecialiseerde bouwstenen van de hersenen en kunnen zich splitsen en uitgroeien tot alle verschillende soorten neurale cellen. In het verleden dachten onderzoekers dat volwassen hersenen deze stamcellen niet langer kunnen bevatten. Maar we weten nu dat velen van hen in ons leven blijven bestaan.

Als het gaat om kanker, is de traditionele denkwijze geweest dat hersentumoren zich kunnen ontwikkelen uit een reeks verschillende celtypen in het volwassen brein. Maar recent onderzoek suggereert dat tumoren alleen kunnen groeien van specifieke 'kankerstamcellen'.

Langzaam groeiende stamcellen kunnen bestaan ​​in de hersenen die het potentieel hebben om zich tot kanker te ontwikkelen. Deze cellen lijken op de andere stamcellen die al in de hersenen voorkomen, maar bevatten genetische veranderingen die ervoor zorgen dat ze meer uit de hand lopen en zich ontwikkelen tot kanker.

Parada gelooft dat dit waarschijnlijk het geval is, en hoewel hij zegt dat dit nog niet is bewezen voor alle soorten hersentumoren, "heeft elk nieuw bewijsmateriaal de neiging die theorie te ondersteunen."

Naarmate de ondersteuning groeit, bouwt de noodzaak om de eigenschappen van deze kankerstamcellen in de hersenen bloot te leggen. Gewapend met die informatie zouden we een veel betere kans hebben om manieren te ontwikkelen om de cellen en de kankers die ze veroorzaken te vernietigen.

Slaapstamcellen wakker schudden om terug te vechten

Dr. Rita Sousa-Nunes, een door het Cancer Research UK gefinancierde wetenschapper aan King's College London, is een van degenen die niet hebben uitgesloten dat andere soorten hersencellen kankerstamcellen kunnen worden voordat een tumor wordt gezaaid. Dr. Rita Sousa-Nunes

Het heeft geen zin om alleen de snelgroeiende cellen te doden als de stille cellen blijven bestaan ​​- Dr. Rita Sousa-Nunes

"Ik denk niet dat er één antwoord is", zegt ze, "het is mogelijk dat er een bepaalde cocktail van mutaties in een muis of mens zit die tot een tumor kan leiden, hoe onwaarschijnlijk ook. En misschien zijn daarom deze gebeurtenissen redelijk zeldzaam. "

Sousa-Nunes 'werk over hoe hersentumoren zich ontwikkelen in vliegen, benadrukt andere mechanismen die hun groei kunnen beïnvloeden, evenals hoe wetenschappers deze cellen op hun spoor kunnen houden.

Een van de dingen die sommige kankers zo moeilijk maken om te genezen is dat kankercellen resistent kunnen worden tegen behandeling. Kankerstamcellen kunnen behandelingen weerstaan ​​door een uniek proces dat rust wordt genoemd, waardoor ze zich kunnen verbergen voor medicijnen die hen proberen te doden. Net als winterslaap, sluiten rustende cellen een deel van hun systemen af, zodat ze veel minder energie verbruiken en niet onderhevig zijn aan dezelfde slijtage van actieve cellen.

Dit betekent dat rustgevende kankerstamcellen kankerbehandelingen zoals chemotherapie kunnen ontwijken die zijn ontworpen om zeer drukke, energieke kankercellen aan te vallen. Dus, hoewel sommige behandelingen de meeste cellen die deel uitmaken van een tumor kunnen doden, blijft er een groep cellen over die uiteindelijk kan ontwaken en na de behandeling opnieuw een kanker kan krijgen. Onderzoekers als Parada en Sousa-Nunes onderzoeken hoe we manieren kunnen vinden om dit te stoppen.

Zo heeft het team van Sousa-Nunes nieuwe kenmerken van rust in het brein ontdekt. En dat we dit mogelijk kunnen gebruiken tegen kankerstamcellen. "Contra-intuïtief, misschien wil je cellen uit de rust halen, om ze met de huidige therapieën te raken," speculeert ze.

Hoewel dit misschien raar klinkt, kan het nodig zijn om langzaam groeiende kankercellen te nemen en ze sneller te laten groeien om ze te doden. "Het heeft geen zin om alleen de snelgroeiende cellen te doden als de stille cellen blijven."

En Parada is het daarmee eens. Naast het blokkeren van de groei van cellen die het grootste deel van de tumor uitmaken, zegt hij dat we ook "strategieën moeten identificeren om de rustende cellen te doden". Als we dit kunnen doen, kunnen we misschien de hele tumor een knaller geven.

Maar het is niet alleen het vermogen van stamcellen om tumoren opnieuw te laten groeien, wat belangrijk is voor de ontwikkeling van kanker. In sommige organismen hebben hersenstamcellen een interne klok die de kans op tumorgroei kan beïnvloeden. Of dit het geval is voor mensen is onbekend.

Is er een klok in de hersenen die de groei van kanker regelt?

Sousa-Nunes 'werk in vliegen heeft aangetoond dat mogelijk kankerverwekkende veranderingen in een gen genaamd Prospero (PROX1 bij de mens) in de hersenen niet altijd tot een tumor leiden. Haar werk en dat van anderen laat zien dat dit komt door hoe sterk het gen tot expressie wordt gebracht en ook de timing.

"Deze hersencellen in vliegen hebben een interne timer en veranderen hun eigenschappen in de loop van de tijd," zegt ze. "Als je op een bepaald moment een genetische verandering in deze cellen activeert, kan dit leiden tot kanker, maar als je het later doet, zijn de eigenschappen van de cel veranderd en krijg je in plaats daarvan juist een verhoogde celgroei en geen kanker."

Sousa-Nunes is bijzonder verheugd om te zien of hetzelfde geldt voor menselijke tumoren. "De genetische veranderingen in vliegen zijn ook gevonden in verband te staan ​​met de groei van kanker bij mensen. Maar we moeten nog uitzoeken of timing ook een rol speelt in onze cellen. Het is nog niet gezien, maar de mogelijkheid is verleidelijk. "

Het is een verre doelstelling, maar als dit het geval blijkt te zijn, wijst het op mogelijke nieuwe manieren om in te grijpen voordat een kanker ontstaat. Als wetenschappers de timing van deze veranderingen kunnen berekenen die ervoor zorgen dat een cel een kanker- of een niet-kankerachtige groei wordt, kunnen ze ze misschien op de mogelijk minder schadelijke route aanmoedigen.

Ontsluiten van de biologie die kan leiden tot nieuwe behandelingen

Het werk van Parada en Sousa-Nunes is geworteld in het laboratorium. Dus het is een manier om te veranderen in nieuwe behandelingen. Maar het is de kennis die we hebben opgedaan met hun studies die ons dichter bij die mogelijkheid brengt.

Door de mechanismen uit te vinden die ervoor zorgen dat hersentumoren groeien, kunnen wetenschappers nieuwe doelen en ideeën voor behandelingen vinden. Zonder dit soort werk en de samenwerkingen en debatten die dit onderzoek inspireert, zouden veel van de hedendaagse kankertherapieën niet bestaan.

Maar net als bij een legpuzzel, helpt het vinden van de hoekstukken als eerste om het hele plaatje te voltooien. Deze vroege ontdekkingen helpen ons de weg te vinden om uiteindelijk de resultaten voor mensen met kanker te verbeteren.

We hebben nog een lange weg te gaan voordat we precies kunnen zeggen hoe hersentumoren beginnen en groeien, maar gelukkig wordt hier nu wereldwijd steeds meer onderzoek naar gedaan en kennis uitgewisseld.

Sousa-Nunes hoopt dat de toegenomen belangstelling en subsidies voor de rol van de neurowetenschap bij het ontrafelen van het hersentumor mysterie, steeds meer neurowetenschappers ertoe zal verleiden zich te concentreren op hersenkanker. Als dit het geval is, kunnen we hun kennis van de hersenen gebruiken en vertalen in het verslaan van hersenkanker maar misschien zelfs ook kanker in zijn algemeenheid.

Wat zou dat mooi zijn!

R. van Vliet - vrijwilliger Hersentumoren.info

Bron: Cancer Research UK

Laatste hersentumor nieuwsberichten:

• MUCM krijgt 1,5 ton voor onderzoek hersentumor ontwikkeling 27-06-2018: 09:11:10
• Poliovirus boost overleving dodelijk hersentumor met 400% 26-06-2018: 10:04:44
• Kwaliteit zorg bij kanker patienten met hersentumor (glioom) 22-06-2018: 11:26:33

Bekijk ook al onze 2018 nieuwsberichten en volg ons op twitter voor onze nieuwsupdates

Wil je ook op hersentumoren.info bloggen? Neem dan contact met ons op.