De wegen naar de ontwikkeling van nieuwe antikankertherapieën zijn lang en soms verrassend. Een klein eiwit, apoptin genaamd, is afkomstig van een vogelvirus en heeft bijzondere eigenschappen: Het doodt kankercellen en laat normale cellen ongemoeid. Rhyenne Zimmerman zocht naar moleculen en processen die de bijzondere eigenschappen van apoptin verklaren.

Promotie
Dr Rhyenne Zimmerman promoveerde onlangs aan de Universiteit van Leiden. Ik mocht haar promotor zijn en begeleidde haar onderzoek samen met co-promotor dr Claude Backendorf. Haar proefschrift is getiteld: “Apoptin – Oncogenic transformations & tumor-selective apoptosis”.

“Proteins Killing Tumour Cells”
In haar proefschrift beschrijft Rhyenne dat het eiwit apoptin een geheel nieuw en onvermoed onderzoeksveld heeft geopend: Het is mogelijk met een eiwit zoals apoptin selectief celdood in kankercellen te induceren, ondanks het feit dat kankercellen dit vermogen zelf zijn kwijtgeraakt.

Is het mensenbrein het meest complexe object in het universum?
LEES OOK

Is het mensenbrein het meest complexe object in het universum?

Hoe verhoudt de ingewikkeldheid van het brein zich tot andere complexe zaken in het heelal? Mogelijk biedt onderzoek uitkomst.

Inmiddels zijn een aantal eiwitten van andere virussen maar ook van humane herkomst beschreven met een vergelijkbare activiteit, die samen met apoptin “proteins killing tumour cells” zijn genoemd op het eerste internationale congres dat in Leiden werd gehouden.

Eiwitpartners
Om aanknopingspunten te vinden voor de moleculaire mechanismen achter het kankerselectieve gedrag van apoptin, is Rhyenne op zoek gegaan naar eiwitten die aan apoptin binden.

Zij heeft een aantal eiwitten gevonden en een ervan is betrokken bij de regulatie van de celdeling, die in kankercellen op hol is geslagen. Blijkbaar verstoort apoptin op deze wijze de celdeling in kankercellen en “kiest” de kankercel dood te gaan.

Een andere observatie is dat apoptin zich naar de nucleolus van kankercellen begeeft om de eiwitsynthese en mogelijk de celdeling stop te zetten. Juist in kankercellen draait de eiwitsynthese op volle toeren en ligt het voor de hand dat als een dergelijk essentieel proces wordt gehinderd de kankercel dood zal gaan.

Verstoorde signalen in tumorcellen
In cellen worden de meest uiteenlopende moleculaire signalen verstrekt door middel van chemische modificaties aan eiwitten. Een cel kan bijvoorbeeld gaan delen nadat een bepaald signaal resulteerde in het chemisch modificeren van een eiwit door additie van een fosfaatgroep (fosforylering). Fosforylering en defosforylering (het omgekeerde) zijn in normale cellen in balans.

Rhyenne heeft in haar proefschrift beschreven dat nu juist een aantal cruciale de- en fosforyleringsprocessen in tumorcellen zijn veranderd ten opzichte van normale cellen. Apoptin profiteert hiervan en wordt in kankercellen gefosforyleerd en actief.

Toekomst
Het onderzoek van Rhyenne dat zij samen met andere onderzoekers in ons laboratorium en het Tongji Medical College in Wuhan, China, heeft uitgevoerd heeft nieuwe inzichten opgeleverd in de werkingsmechanismen van het kleine eiwit apoptin. Apoptin blijkt “een neus” te hebben voor verstoorde processen in kankercellen.

Deze inzichten leiden niet alleen tot een beter begrip van het ontstaan van kankercellen, maar scheppen ook de mogelijkheid tot de ontwikkeling van nieuwe en betere antikanker therapieën.