Nieuws Kankercel beweegt als een roofdier
19 november 2018

Kankercellen die uitzaaien bewegen zich net als roofdieren die zoeken naar een prooi. Goedaardige cellen doen dat niet. Dat blijkt uit internationaal onderzoek naar de beweegpatronen van kankercellen dat deze maand verscheen in Nature Communications en waar celbiologen van het Radboudumc aan meewerkten. Door dit looppatroon te dwarsbomen, ontstaan nieuwe mogelijkheden om uitzaaiingen te remmen.

Van het lukraak heen en weer friemelen van algen en bacteriën, tot de doelgerichte bewegingen van zoogdieren; bijna alles wat leeft beweegt. Een type beweging die bij veel organismen voorkomt, is de zogenaamde Lévy-beweging. Hierbij worden kleine diffuse bewegingen afgewisseld met lange verplaatsingen (zie kadertekst). Deze beweging is typerend voor roofdieren die op zoek zijn naar schaarse prooien, maar komt ook bij mensen voor en zelfs bij bacteriën, individuele afweercellen en losse celonderdelen. Ook kankercellen blijken zich volgens dit patroon te bewegen.
 
Paadje
Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van het Ulsan National Institute of Science and Technology uit Zuid-Korea onderzocht de functie van de Lévy-beweging bij kankercellen. Zij gebruikten hiervoor kleine microscoopplaatjes waarin een minuscuul paadje was geëtst. Dit paadje was breed genoeg voor één cel om vrijuit van links naar rechts te bewegen (filmpje). De onderzoekers keken naar de bewegingen van zowel goed- als kwaadaardige borstkanker-, huidkanker- en prostaatkankercellen. Alleen de kwaadaardige cellen bewogen volgens het Lévy-patroon. Eerst een lange weg naar links of rechts, gevolgd door een verzameling kleinere stapjes heen en weer, gevolgd door een nieuwe lange ruk. Goedaardige cellen deden dit niet. Zij lieten alleen diffuse bewegingen zien.

Lange ruk en kleine stukjes
De Lévy-beweging lijkt een beetje op wat je doet als je zoekt naar kwijtgeraakte sleutels. Je begint gedetailleerd te zoeken op een locatie, bijvoorbeeld je tas. Daarna maak je een sprong naar een nieuwe locatie, bijvoorbeeld de keukenla, waar je opnieuw fijnmazig gaat zoeken. Deze afwisseling tussen gerichte grote sprongen en kleine bewegingen is ook typerend voor de Lévy-beweging. In het wild, bijvoorbeeld als roofdieren zoeken naar een prooi, blijkt dit een gunstige tactiek te zijn met een optimale balans tussen inspanning en zoekresultaat.

 
3D-model
Nu bestaan rechte paadjes op zich wel in levend weefsel, bijvoorbeeld langs spiervezels of bindweefselbundels, maar de meeste weefsels hebben een ingewikkelde driedimensionale opbouw. Onderzoekers van het Radboudumc keken daarom naar het gedrag van kankercellen in een 3D-model van bindweefsel. Ook hier vertoonden kwaadaardige kankercellen de typische Lévy-bewegingen. Dit 3D-model is al een stap dichterbij de werkelijke situatie, maar houdt geen rekening met omgevingsfactoren. Om de invloed van deze omgevingsfactoren op de beweging van cellen te meten, , was de volgende stap om het gedrag van kankercellen te bestuderen in levende tumoren.
 
Muis
In de huid van een muis keken de Radboudonderzoekers naar zowel goed- als kwaadaardige melanoomcellen. Beide celtypes verspreidden zich met haarvormige uitlopers die zich in de ruimtes tussen bindweefsel, bloedvaten, zenuwen en spiercellen wringen. Ook hier deden alleen de kwaadaardige tumorcellen dat op de Lévy-manier (filmpje). Deze cellen waren sneller en doelgerichter en lieten zich niet beïnvloeden door factoren uit de omgeving. Blijkbaar is deze vorm van beweging de meest optimale strategie voor kankercellen om snel en doelgericht nieuwe plekken in het lichaam te vinden die geschikt zijn voor tumorgroei.
 
Achilleshiel
Omdat de roofdierbeweging een intrinsieke eigenschap van de kwaadaardige kankercel blijkt te zijn, is het interessant om deze bewegingsmogelijkheid uit te schakelen. Mogelijk kan dit de tumorcellen verhinderen in hun roofdierbewegingen en zo uitzaaiing stoppen. De onderzoekers schakelden daarvoor twee eiwitten uit die samen moeten werken om een cel gericht voort te laten bewegen. Zonder deze samenwerkende eiwitten veranderde de Lévy-beweging in een standaard diffuse beweging die karakteristiek is voor goedaardige, niet uitzaaiende kankercellen. De Lévyloop zou wel eens de achilleshiel van de kankercel kunnen zijn.

Publicatie in Nature Communications: Lévy-like movement patterns of metastatic cancer cells revealed in microfabricated systems and implicated in vivo, Sabil Huda, Bettina Weigelin, Katarina Wolf, Konstantin V. Tretiakov, Konstantin Polev, Gary Wilk, Masatomo Iwasa, Fateme S. Emami, Jakub W. Narojczyk, Michal Banaszak, Siowling Soh, Didzis Pilans, Amir Vahid, Monika Makurath, Peter Friedl, Gary G. Borisy, Kristiana Kandere-Grzybowska & Bartosz A. Grzybowski, Nature Communicationsvolume 9, Article number: 4539 (2018)

  • Meer weten over deze onderwerpen? Klik dan via onderstaande buttons door naar meer nieuws.

    Nieuws home

Meer nieuws


Satish Lubeek, dermatoloog ‘Een verdachte plek op je huid… ga naar de huisarts!’

28 mei 2020

Het aantal diagnoses van kanker is in coronatijd gehalveerd. De daling bij huidkanker was daarbij het grootst. ‘Dat hebben wij hier echt gemerkt’, zegt dermatoloog Satish Lubeek. En hij benadrukt: ‘Heb je een verdacht plekje, ga naar de huisarts!’

lees meer

Het zorgmodel van de toekomst voor chronische neurologische zorg Bas Bloem beschrijft innovatief model aan de hand van de ziekte van Parkinson

28 mei 2020

Mensen met een chronische neurologische aandoening hebben veel baat bij een patiëntgerichte benadering waarin verschillende vormen van zorg optimaal geïntegreerd zijn. Dit schrijft Bas Bloem van het Radboudumc in een artikel voor The Lancet Neurology.

lees meer

Wegafsluiting Geert Groteplein Noord vrijdag 29 mei

27 mei 2020

Op vrijdag 29 mei is het Geert Groteplein Noord afgesloten voor autoverkeer.

lees meer

Extra maatregel toegang Radboudumc Uitbreiding zorg brengt meer mensen in ons huis. Extra maatregel ingevoerd.

27 mei 2020

De uitbreiding van onze zorg brengt meer mensen in ons huis. Om risico op besmetting met het coronavirus te voorkomen voeren we een aangescherpte check uit bij alle ingangen.

lees meer

Aardse bacteriën kunnen overleven op grondstoffen uit de ruimte en minder virulent worden

25 mei 2020

. Onderzoekers van het Radboudumc schrijven in een artikel in Astrobiology dat bacteriën kunnen overleven op een ‘buitenaards dieet’, maar daardoor makkelijker herkend worden door het immuun systeem en minder virulent worden.

lees meer

Laatste vlucht Lifeliner 5 met coronapatiënten Aantal intensive-care-coronapatiënten sterk gedaald

22 mei 2020

Lifeliner 5 heeft vanuit standplaats Volkel 66 coronapatiënten en 2 non-COVID-intensive-care-patiënten vervoerd. De patiënten kwamen veelal uit ziekenhuizen uit het zuiden van het land en werden naar het noorden van Nederland en naar Duitsland gebracht, en vice versa.

lees meer