Kanker, een ziekte die we helaas maar al te goed kennen. Maar wat is het nu eigenlijk precies? Kanker wordt omschreven als ‘een ziekte waarbij kwaadaardige gezwellen optreden’ (1). Deze definitie vraagt om meer uitleg, want waaruit bestaan deze kwaadaardige gezwellen en hoe ontstaan deze eigenlijk?
Ons lichaam bestaat uit miljarden cellen
Om dit goed te kunnen begrijpen, moeten we even terug naar de basis. Ons lichaam bestaat uit miljarden cellen. Deze cellen doen niet allemaal hetzelfde, maar hebben verschillende functies. Een zenuwcel heeft bijvoorbeeld een belangrijke rol in het overdragen van signalen, terwijl een darmcel van belang is voor de absorptie van voedingstoffen. Tezamen vormen cellen met dezelfde functie een weefsel.
Hoe kunnen cellen zich vermenigvuldigen?
De meeste cellen kunnen delen. Dit betekent dat er na 1 celdeling 2 cellen ontstaan, zogenoemde dochtercellen. Deze dochtercellen kunnen op hun beurt ook weer delen. Celdeling is nodig om weefsels in het lichaam te vernieuwen. Een goed voorbeeld is de bovenste laag van de huid. Sommige cellen in de bovenste laag van de huid, stamcellen genaamd, kunnen namelijk delen. Hierdoor wordt de bovenste laag van de huid vernieuwd. Maar er zijn in het lichaam ook heel veel cellen die niet meer kunnen delen. Deze cellen worden gedifferentieerde cellen genoemd.
Wat hebben delende cellen met kanker te maken?
Maar wat hebben cellen en hun vermogen om te delen met kanker te maken? Het proces van celdeling is zeer gecontroleerd. Dit betekent dat cellen niet zomaar kunnen delen, maar dat hier allerlei signalen voor nodig zijn. Als alle signalen als het ware groen licht geven, dan pas zal een cel gaan delen. Als een cel toch deelt, terwijl niet alle signalen groen licht geven, dan gaat de cel in apoptose: de cel pleegt zelfmoord en gaat dood. Dit sterven van zo’n cel voorkomt dat cellen zich zonder goede reden en controle kunnen delen. En precies een fout in dit proces kan leiden tot kanker.
Kankercellen delen vaker dan normale cellen
Kanker ontstaat doordat een cel zich buitensporig gaat gedragen. Hierdoor gaat de frequentie van celdeling omhoog. Ook kan het zo zijn dat cellen die normaalgesproken niet kunnen delen opeens het vermogen om te delen terug krijgen. Deze cellen gaan dan, in tegenstelling tot hoe het eigenlijk hoort, meestal niet in apoptose maar blijven in leven. Dit leidt tot het ontstaan van een ophoping van deze cellen, oftewel een gezwel.
Maar waarom gaat een kankercel opeens vaker delen dan toegestaan is?
En waarom gaat zo’n ontspoorde cel niet dood? Dit komt doordat er iets fout gaat in de controlesystemen van de cel. In het jaar 2000 is er een belangrijk wetenschappelijk artikel over het proces van het ontstaan van kanker verschenen (2). De schrijvers van dit artikel beschrijven hierin zes eigenschappen die bijdragen aan de transformatie van gezonde cellen naar ontspoorde, snel delende kankercellen. Vooruitgang in kankeronderzoek had tot gevolg dat er 11 jaar later (3) en ook het afgelopen jaar (4) nieuwe versies van dit artikel verschenen. Deze nieuwe artikelen beschrijven nog eens extra eigenschappen die de transformatie naar kanker mogelijk maken. De in totaal nu 9 eigenschappen die tezamen bijdragen aan de transformatie van gezonde cel naar kankercel zijn (bron 2,3,4):
1) De cel ontvangt continu ontvangen van groeisignalen;
2) De cel ontwijkt groei-onderdrukkende signalen;
3) De cel verkrijgt eigenschappen die verplaatsing van de cel mogelijk maken;
4) De cel kan oneindig vaak delen;
5) De cel stimuleert de aanmaak van bloedvaten;
6) De cel kan celdood weerstaan;
7) De cel herprogrammeert zijn energiehuishouding;
8) De cel ontwijkt vernietiging door het immuunsysteem;
9) De cel verkrijgt fenotypische plasticiteit.
Waarom is dit handig om te weten?
Een combinatie van deze eigenschappen maken de verandering van een gezonde cel naar een kankercel mogelijk. De kennis over deze eigenschappen hebben bijgedragen aan de ontwikkeling van nieuwe kankertherapieën, zogenoemde doelgerichte kankertherapieën. Deze doelgerichte kankertherapieën verschillen van de conventionele kankertherapieën in werkingsmechanisme en aangrijpingspunten.
Conventionele kankertherapieën zijn vrij algemeen
Chemotherapie en radiotherapie behoren tot de conventionele kankertherapieën. Deze therapieën grijpen niet specifiek aan op één van bovenstaand genoemde eigenschappen, maar op het gevolg van het verkrijgen van al deze eigenschappen: het vaker delen van kankercellen ten opzichte van gezonde lichaamscellen.
Chemotherapie en radiotherapie
Chemotherapie is niet één medicijn, maar een groep medicijnen die gebruikt wordt om kanker te behandelen. Het werkingsmechanisme van deze medicijnen verschilt, maar is erop gericht om delende cellen aan te tasten. Dit kan door in te grijpen op het kopiëren van het DNA tijdens de celdeling, het voorkomen van de celdeling, of het DNA van een cel te beschadigen. Radiotherapie, daarentegen, maakt gebruik van straling met een hoge golflengte. Deze straling is in staat om het DNA van cellen ernstig aan te tasten. Hierdoor zijn deze cellen minder goed/niet meer in staat om te delen. Het kan ook zijn dat het DNA van de cel zo ernstig beschadigd is, dat de cel doodgaat. Het gevolg hiervan is dat de groei van kanker stagneert.
Ook gezonde cellen worden door conventionele kankertherapieën aangetast
Chemotherapie en radiotherapie kunnen, echter, geen onderscheid maken tussen een delende kankercel en een delende gezonde lichaamscel. Hierdoor kunnen beide therapieën ook gezonde lichaamscellen beschadigen. Hoewel gezonde lichaamscellen vaak in staat zijn om de beschadigingen te repareren, heeft dit meestal wel bijwerkingen tot gevolg.
Doelgerichte nieuwe kankertherapieën: specifiek gericht op eigenschappen van kankercellen
Onderzoeken naar nieuwe doelgerichte kankertherapieën zijn gericht op het verhinderen van één of meerdere bovengenoemde verkregen eigenschappen. Een voorbeeld van zo’n therapie is checkpoint inhibitor therapie. Deze therapie grijpt in op de achtste eigenschap (het ontwijken van vernietiging door het immuunsysteem), doordat immuunsysteem remmende moleculen op het oppervlak van kankercellen worden afgeschermd door de checkpoint inhibitor.
CAR-T therapie en hormoontherapie
Een andere redelijk recent ontwikkelde therapie - die ook op de achtste eigenschap aangrijpt - is CAR-T-celtherapie. Hierbij worden lichaamseigen cellen van het immuunsysteem, specifiek T cellen, ingezet om kankercellen te doden. Een therapie die ingrijpt op een andere eigenschap is hormoontherapie. In bepaalde typen borstkanker, zogenoemde hormoongevoelige borstkanker, groeien borstkankercellen onder invloed van bepaalde hormonen. Om de groei van deze kankercellen te remmen wordt hormoontherapie toegediend. Deze therapie grijpt in op de eerste eigenschap (het continu ontvangen van groeisignalen) door de hormoonreceptoren op kankercellen te blokkeren of de aanmaak van hormonen te remmen.
Kankertherapieën van de toekomst
Naast deze genoemde therapieën bestaan er nog andere therapieën die enkele van de acht verkregen eigenschappen proberen terug te draaien. Veel van deze therapieën zijn op dit moment nog niet effectief voor alle kankersoorten, maar alleen voor bepaalde typen kanker. Dit komt doordat deze therapieën binnen een eigenschap aangrijpen op een kenmerk dat specifiek aanwezig is in enkele typen kanker, zoals hierboven beschreven voor de hormoontherapie.
Hetzelfde geldt voor de eerder beschreven CAR-T-celtherapie. Deze nieuwe therapie is momenteel alleen nog maar inzetbaar bij bepaalde typen lymfeklierkanker (non-hodgkin lymfoom) en leukemie (acute lymfatische leukemie) (5). Dit komt doordat de cellen van het immuunsysteem zo geprogrammeerd worden om kankercellen met een specifiek vlaggetje, een eiwit genaamd CD19, te herkennen. Dit eiwit is niet aanwezig op kankercellen die ontstaan in een ander weefsel van het lichaam. Hierdoor is deze therapie op dit moment alleen nog maar toepasbaar voor enkele typen kanker. Echter, om de toepasbaarheid van deze en andere therapieën te vergroten, de bijwerkingen te verminderen en nieuwe therapieën te ontdekken wordt er nog volop onderzoek gedaan (6).
Over de gastauteur: Deze blog is geschreven door Anouk van den Brink. Zij heeft haar bachelor Biomedische Wetenschappen voltooid in Utrecht en doet momenteel de tweejarige master Molecular Medicine and Innovative Treatment, oftewel Biomedische Wetenschappen, aan de Rijksuniversiteit Groningen. Ze heeft onderzoek gedaan naar de interactie tussen kankercellen en cellen van het immuunsysteem.
Referenties
1. VanDale.nl. Gratis Woordenboek Nederlands Betekenis Kanker. [Internet]. 2021.
2. Hanahan, D. and Weinberg, R. A. Hallmarks of Cancer. Cell. 2000; 100(1):57-70.
3. Hanahan, D. and Weinberg, R. A. Hallmarks of Cancer: The Next Generation. Cell.2011
4. Hanahan, D. Hallmarks of Cancer: New Dimensions. Cancer Discov. 2022; 12(1):31-46.