Neurowetenschappen als kankerwetenschap »Het brein en de weg

Naar schatting ontwikkelen jaarlijks 7.000 mensen in Duitsland hersentumoren (1). Vooral ouderen, vooral kinderen, worden vaak getroffen. Niet alle vormen van kanker zijn kwaadaardig, en goedaardige meningeomen van de hersenvliezen vormen zelden een gezondheidsrisico. Als de hersentumor echter kwaadaardig is, is er meer dan dat: de prognose is hier meestal bijzonder somber.

Wat de zaken er niet beter op maakt: In tegenstelling tot andere soorten kanker zijn er geen duidelijke oorzaken voor hersentumoren en dus ook geen preventieve maatregelen. Maar onlangs begint de wetenschap mogelijk een inhaalslag te maken in de strijd tegen hersenkanker, die een leidende rol zou kunnen spelen op het gebied van kankerbehandelingen in het algemeen. De held van het verhaal: neurowetenschappen.

Neuronen controleren kankercellen, en omgekeerd

In het beroemde gespecialiseerde tijdschrift cel Onlangs verscheen een groot overzichtsartikel waarin de relatie tussen het zenuwstelsel en tumoren werd besproken (2). De schat aan gegevens die de auteurs hebben verzameld, schetst een beeld dat zelfs de meeste experts zal verbazen: de ontwikkeling van tumoren lijkt hulp van het zenuwstelsel nodig te hebben. Je moet weten dat een tumor geen dode, groeiende massa is. De tumor is eerder een actief systeem dat een individuele micro-omgeving creëert waarin hij kan gedijen.

Deze omgeving omvat bijvoorbeeld synapsen met normale neuronen in de hersenen, evenals ionkanalen. Neuronen werken via ionkanalen op kankercellen. Het doel van deze structurele en elektrische verbinding met de hersenen: een adaptieve tumorrespons die sterk lijkt op gezonde neuroplasticiteit en dus op ideale ontwikkelingsomstandigheden. Studies hebben aangetoond dat wanneer de synaptische verbinding tussen de tumor en de hersenen sterker wordt, de kans dat patiënten overleven afneemt (3).

Een brein in een brein

Het is al lang bekend dat tumoren boodschapperstoffen gebruiken die de groei van nieuwe tumorbloedvaten veroorzaken (angiogenese). Kanker creëert zijn eigen snelle toevoer van voedingsstoffen. Maar het feit dat ze ook stoffen gebruiken die door neuronen worden verzonden, is een geheel nieuw geval. Het adaptieve synaptische systeem dat kankercellen met hersencellen kunnen vormen, kan op zijn beurt ook in de tumor zelf ontstaan. Dit proces is vergelijkbaar met de vorming van een ‘brein in een brein’. Dergelijke autologe tumoren blijken resistenter te zijn tegen chemotherapie, wat ook de overlevingskansen tegen dergelijke typen tumoren verkleint.

Preklinische onderzoeksresultaten van “Cancer Neuroscience”

Neuronen spelen ook een rol bij de ontwikkeling van kanker buiten de hersenen. Perineale invasie Het verwijst naar het fenomeen waarbij kankercellen migreren naar perifere zenuwen, waar ze om nog onbekende redenen bijzonder goed kunnen groeien. Auteurs cel De artikelen vermoeden dat de nabijheid van boodschapperstoffen die door zenuwcellen vrijkomen een criterium is voor het overleven van kankercellen. Vooral prostaat-, borst- en pancreaskankers zijn gevoelig voor perineurale invasie en vertonen een grotere agressiviteit wanneer ze zich voordoen. In onderzoeken waarin de zenuwen die verantwoordelijk zijn voor sensorische sensaties werden verwijderd rond de alvleesklier, vertraagde de groei van alvleesklierkanker (4). Er is ook aangetoond dat de afgifte van zenuwgroeifactor (NGF) door de tumor zelf leidt tot groei van perifere zenuwen naar de tumor toe (5). Er is ook een verband gevonden tussen NGF en zenuwgroei in de tumoromgeving bij maagkanker.

Aan de andere kant wordt perineurale invasie bijvoorbeeld bevorderd door van de gliale cellijn afkomstige neurotrofe factor (GDNF) (6). Bij prostaatkanker is sinds 2019 bekend dat de tumor neurale voorlopercellen vanuit de hersenen naar de periferie (hier naar de prostaat) trekt, waar deze dynamische cellen groeien. Al deze principes zijn vergelijkbaar met angiogenese: kanker krijgt wat het nodig heeft door moleculaire signalen te verzenden, te manipuleren en waar te nemen. Dit zijn meestal normale fysiologische processen die kankercellen op abnormale wijze gebruiken (zie afbeelding). Je kunt ook praten over de tumor die andere cellen controleert.

Onder normale omstandigheden (links) bevordert neuronale activiteit de opname van myeline (een isolerende vetlaag) door gliacellen (blauw).leuk vinden Verbetert de informatieverwerking. In het geval van een glioom, een hersentumor (rechts), gebruiken de degenererende gliacellen neurale activiteit om een ​​tumornetwerk te creëren in plaats van een neuraal netwerk. (Uit Winkler et al. 2023)

Nieuwe onderzoekscentra voor een nieuw specialisme

de Neuroblastomen Het is een relatief jong vakgebied en er is nog niet eens een specialist die zich ermee bezighoudt. De wetenschap heeft echter al een stap voorwaarts gezet. Dit komt momenteel naar voren uit de behandeling van neuro-oncologie Neuro-immunologie, dat tot doel heeft de hier beschreven problemen te onderzoeken. In Heidelberg is dit precies wat voor dit doel werd opgericht Europees Centrum voor Neuro-Oncologie. De naam laat zien hoe snel het zich ontwikkelt. Na jaren van plannen werd de naam pure neuromen, maar degenen die het centrum runnen, begonnen al over de inhoud te praten Neurowetenschappen van kanker.

Waar wij staan

Kankeronderzoek wordt tot nu toe gekenmerkt door slechts langzame en kleine successen. Wetenschappelijk gezien is kanker nog steeds ongelooflijk moeilijk te kraken. Omdat alle hier beschreven resultaten uitsluitend uit preklinische onderzoeken komen, is het nog te vroeg om hoge verwachtingen te hebben. Het tempo ligt nu echter hoger dan ooit, en de vorming van grote onderzoekscentra duidt altijd op een geest van optimisme. Als preklinisch bewijs wordt bevestigd, kan dit gebeuren Neurowetenschappen van kanker Daarom zal het binnenkort een nieuwe trend op de onderzoekskaart blijken te zijn.

bronnen:

(1) Primaire tumoren van de hersenen en het ruggenmerg. Duitse Kankervereniging.

(2) Winkler, F., Venkatesh, H.S., Amit, M., Batchelor, T., Demir, I.E., Dineen, B., … en Monje, M. (2023). Kankerneurowetenschappen: stand van zaken, opkomende trends. cel, 186(8), 1689-1707.

(3) Krishna, S., Chaudhary, A., Seo, K., Ni, L., Kakaizada, S., Lee, A., … & Hervé-Jamper, S. L. (2023). Glioblastoma-remodellering van neurale circuits in het menselijk brein vermindert de overleving. natuur617, 599-607.

(4) Saloman, JL, Albers, KM, Li, D., Hartman, DJ, Crawford, HC, Muha, EA,… & Davis, BM (2016). Ablatie van sensorische neuronen in een erfelijk model van ductaal adenocarcinoom van de pancreas vertraagt ​​de initiatie en progressie van kanker. Proceedings van de Nationale Academie van Wetenschappen, 113(11), 3078-3083.

(5) Anand, U., Otto, W.R., Casola, M.A., Day, N.C., Davis, J.P., Bontra, C., … en Anand, P. (2006). Effect van neurotrofe factoren op de morfologie, TRPV1-expressie en capsaïcine-reacties van gekweekte menselijke DRG-sensorische neuronen. Neurowetenschappelijke brieven, 399(1-2), 51-56.

(6) Hij, S., Chen, C.H., Chernyshenko, N., Hu, S., Bakst, R.L., Barajas, F., … & Wong, R.J. (2014). Zenuwvrijgegeven GFRa1 bevordert de invasie van perineurale kankercellen via GDNF-RET-signalering. Proceedings van de Nationale Academie van Wetenschappen, 111(19), AH 2008-AH 2017.

(7) Nieuw neuro-oncologisch centrum in Heidelberg. Duits medisch tijdschrift Vanaf 28/11/23