Als sensorische neuronen (rood) worden opgekweekt met maagkankerorganoïden (geel), creëren de neuronen en kankercellen verbindingen die lijken op synapsen en een elektrisch circuit tussen de cellen tot stand brengen. Credits: Timothy Wang / Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons.
Geactiveerde neuronen laten maagtumoren in muizen sneller groeien en verspreiden. Migrainemedicatie kan dit mogelijk voorkomen.
Maagkankercellen gaan directe verbindingen aan met sensorische neuronen. De twee typen cellen communiceren via elektrische signalen. Het neuronale circuit dat zo ontstaat, zorgt ervoor dat tumoren harder groeien en meer uitzaaien. Dat concludeert een team van Amerikaanse, Noorse en Chinese biomedici in Nature van 19 februari. Dat tumoren gebruikmaken van neuronen was al eerder bekend, maar dat communicatie zo direct plaatsvindt, was tot nog toe alleen bewezen bij hersentumoren.
Maagtumoren lokken sensorische neuronen naar zich toe met het stofje NGF (nerve growth factor). De hoge mate van expressie van gen Ngf in tumorcellen van muizen met maagkanker wijst daar op, stellen de onderzoekers. Ook neemt de aanwezigheid van neuronen tot dertig keer toe in genetisch aangepaste muizen die extra NGF produceren in het maagepitheel. De betrokken neuronen laten op hun beurt het peptide calcitonin gene related peptide (CGRP) los, dat invloed kan uitoefenen op omliggende cellen. Dat er over en weer elektrische signalen ontstaan, blijkt uit in vitro experimenten met een co-cultuur van neuronen en tumorcellen. Als onderzoekers CGRP-neuronen activeren, zien ze een influx van calciumionen in dichtbij gelegen maagkankercellen, wat duidt op elektrische communicatie. Omgekeerd leidt optogenetische activatie en depolarisatie van tumorcellen tot een stroom van calciumionen bij CGRP-neuronen. Van een echte synaps, zoals tussen neuronen of tussen zenuwen en spiercellen, lijkt desondanks geen sprake. Daarvoor is de overdracht van het signaal te traag.
Het neuronale circuit dat kennelijk bij maagtumoren ontstaat blijft niet zonder gevolgen. In de co-cultuur zien onderzoekers al dat activatie van neuronen tumorgroei bevordert. Ook lijken de neuronen migratie van tumorcellen te stimuleren. Dat blijkt ook bij muizen met maagkanker waarin onderzoekers CGRP-neuronen extra activeren: zij hebben meer last van kankeruitzaaiingen in de lever.
In de co-cultuur zien onderzoekers al dat activatie van neuronen tumorgroei bevordert
CGRP is een bekend doelwit van medicijnen tegen migraine, en dat blijkt in muizen van pas te komen. Bij muizen met maagkanker die deze CGRP-blokkers toegediend krijgen, neemt de grootte van hun tumor af. Ook blijven deze muizen langer in leven. ‘Onze bevindingen suggereren dat anti-CGRP-medicijnen een veelbelovende therapeutische strategie vormen voor maagkanker’, schrijven de onderzoekers dan ook in Nature. Dat geldt mogelijk ook voor mensen: in eerder verkregen data van humane maagtumoren zien de onderzoekers een duidelijk hogere dichtheid van CGRP-neuronen dan bij gezonde magen.