Genen ontdekt voor leven-of-dood van menselijke cellen

Onderzoekers van het Antoni van Leeuwenhoek hebben ongeveer 2000 genen ontdekt die voor menselijke cellen in kweekbakjes het verschil kunnen uitmaken tussen leven en dood. Het onderzoek naar zulke essentiële genen, dat ze samen met instituten in Oostenrijk en Frankrijk uitvoerden, werd donderdag 15 oktober in het toonaangevende wetenschappelijke tijdschrift Science gepubliceerd.

Van gist naar mens
Van eenvoudigere organismen, zoals bakkersgist, was al volledig bekend wat de essentiële genen zijn, van menselijke cellen nog niet. Om daar achter te komen hebben de onderzoekers zes jaar lang miljoenen gemuteerde menselijke genen onderzocht. Ze vonden er een stuk of 2000 die letterlijk van levensbelang waren voor de onderzochte cellen. “Dat waren er heel wat meer dan we dachten,” zegt onderzoeksleider Thijn Brummelkamp. “Bijna 10% van alle menselijke genen! En daarvan waren er meer dan honderd waarvan de functie niet goed bekend was.”

Anti-kanker medicijnen
De overige 90% van onze genen zijn niet-essentieel. Ze hebben vaak een aantal partner-genen, die als stand-in kunnen fungeren. Als één gen van zo’n koppel beschadigd (‘gemuteerd’) raakt, dan heeft de cel daar geen last van. Maar zodra het andere gen ook kapot gaat, sterft de cel.

Door steeds twee andere menselijke genen te beschadigen, ontdekten de onderzoekers tientallen gen-combinaties die sámen essentieel waren voor leven of dood van een cel (‘synthetische lethaliteit’). In kankercellen is soms al één gen van zo’n leven-of-dood combinatie beschadigd. In theorie zouden anti-kanker medicijnen die ook het tweede gen onbruikbaar maken, de tumorcellen kunnen doden zonder dat de rest van het lichaam daar veel last van heeft. PARP-remmers, de medicijnen die toegediend worden bij een bepaald type borstkanker, werken nu al op deze manier. Dit is tot op heden het enige middel dat volgens dit principe werkt.

Vervolgonderzoek
Het is voor het eerst dat door het aanbrengen van mutaties zoveel combinaties van menselijke leven-of-dood genen konden worden ontdekt. Eerder onderzoek vond vaak plaats in gistcellen. De onderzoekers van het Antoni van Leeuwenhoek gebruikten speciale cellen, die oorspronkelijk van een patiënt met leukemie afkomstig zijn. Het bijzondere is dat in deze cellen van elk chromosoom maar één exemplaar aanwezig is, in plaats van zoals normaal een dubbele set. Brummelkamp: “Maar weinig labs ter wereld gebruiken deze cellen. Wij wel, want hiermee is het veel makkelijker om onklaar gemaakte genen terug te vinden. In 2011 vonden we zo ook al de Ebola-receptor, waarnaar al jaren tevergeefs gezocht werd.”

Doordat ze zulke speciale cellen gebruiken, weten de onderzoekers nog niet zeker of de onderzoeksresultaten ook gelden voor gezonde menselijke cellen of voor andere menselijke kankercellen. Dat gaan ze de komende jaren onderzoeken. KWF Kankerbestrijding subsidieert dit vervolgonderzoek.

Subsidie
Het project van Brummelkamp werd mede mogelijk gemaakt dankzij subsidie van NWO (VIDI) en van de European Research Council (ERC).

Internationale samenwerking
Voor dit onderzoek werkte het Nederlands Kanker Instituut (NKI, Amsterdam) http://www.nki.nl samen  met het Research Center for Molecular Medicine of the Austrian Academy of Sciences  (CeMM, Vienna) http://www.cemm.oeaw.ac.at  en het Institut de Recherche en Cancérologie in Montpellier http://www.ircm.fr

NKI

http://www.avl.nl

Het Antoni van Leeuwenhoek behoort al decennia tot de absolute wereldtop in kankerzorg en -onderzoek. De unieke combinatie van zorg en onderzoek binnen één instituut maakt voor kankerpatiënten het verschil. In multidisciplinaire teams werken alle in kanker gespecialiseerde zorgprofessionals continu aan op maat gemaakte behandelplannen. Want in de kern is geen enkele kanker gelijk. Patiënten met (een vermoeden van) kanker kunnen in het Antoni van Leeuwenhoek terecht voor de nieuwste onderzoeks- en behandelfaciliteiten en een persoonlijke benadering. Het Antoni van Leeuwenhoek koos ruim honderd jaar geleden al voor de combinatie van de specialistische zorg van het Antoni van Leeuwenhoek ziekenhuis en het onderzoek van het Nederlands Kanker Instituut onder een dak. Bij het Nederlands Kanker Instituut - de wetenschappelijke tak van het Antoni van Leeuwenhoek - werken ruim 560 onderzoekers aan grensverleggend onderzoek naar kanker. Dit wetenschappelijke onderzoek wordt voor een belangrijk deel mede mogelijk gemaakt door KWF Kankerbestrijding en het ministerie van VWS. Het Antoni van Leeuwenhoek is het enige door de OECI aangewezen Comprehensive Cancer Center in Nederland. Voor meer informatie: www.avl.nl en www.nki.nl.