Vastgelopen celdeling: chromosomen zijn blauw, telomeren groen en telomeren zonder bescherming rood.

De uiteinden van chromosomen zijn veel actiever betrokken bij het remmen van tumorgroei dan tot nu toe werd gedacht. Tijd voor het ontwikkelen van medicijnen die ze een handje helpt, suggereren onderzoekers van het Salk Institute in Nature.

De uiteinden of telomeren worden bij elke celdeling korter. Na een aantal delingen zijn ze helemaal opgebruikt en dreigen de genen verderop te worden beschadigd. Op dat moment valt het eiwitcomplex weg dat de telomeren normaal gesproken omhult, waarna andere eiwitten een beschadiging van het DNA constateren en de verdere celdeling stilzetten. Er bestaan echter ook telomerase-enzymen die die telomeren weer verlengen, en verhoging van de productie daarvan is een van de eerste dingen die je in een beginnende tumor ziet gebeuren.

Tot hier toe is de rol van de telomeren dus geheel passief.

Vervolgens is er nog een tweede mechanisme dat bekend staat als ‘crisis’ en neerkomt op een soort zelfdestructie. Hoe dát wordt getriggerd was tot nu toe een raadsel; aangenomen werd dat de chromosomen langzaam verloederen en daardoor instabiel worden.

Maar volgens Jan Karlseder en collega’s is zo’n crisis óók het werk van de telomeren. Die beginnen kort na een celdeling te fuseren, waardoor de uiteinden van ‘hun’ chromosomen aan elkaar worden gebreid. Dit vertraagt de eerstvolgende celdeling aanzienlijk. En als die deling té lang duurt blijken de telomeren hun beschermende eiwitcomplexen kwijt te raken, zodat er alsnog DNA-schade wordt geconstateerd en het proces in gang wordt gezet dat de cel laat afsterven als zijnde onherstelbaar beschadigd.

Dat gaat zo rap dat die beschadigde cel niet meer aan een volgende deling toe komt.

Karlseder kwam op het idee toen hij zag dát de celdeling ineens veel langer gaat duren wanneer een cel tegen een crisis aan zit: 2 tot 20 uur terwijl het anders minder dan een uur duurt. Een paar jaar geleden had zijn groep al eens een experiment gedaan waarbij ze het proces kunstmatig vertraagden, en toen zagen ze al dat de telomeren hun beschermkapje kwijtraakten.

Dit keer hebben ze cellen in een petrischaaltje gefilmd onder een fluorescentiemicroscoop, gedurende een aantal delingscycli. Daarbij bleek die vertraging ook op te treden. En de fuserende telomeren (het hoeven er maar een paar te zijn per celkern) waren kennelijk de schuldigen.

Leg je de productie van TRF2, één van de eiwitten uit de beschermende eiwitcomplexen, gedeeltelijk stil, dan krijg je zoals verwacht meer gevallen van crisis. Het vermoeden rijst dat tumoren er op de een of andere manier in slagen om hun telomeren beter te beschermen dan gebruikelijk, en zo het gevaar van zo’n crisis afwenden.

Hoe het precies kan dat die telomeren ineens beginnen te fuseren, wordt uit deze publicatie niet duidelijk. Maar bestaande kankermedicijnen zoals Taxol remmen ook vaak de celdeling, en de auteurs zien al aankomen dat je hun werking kunt versterken door tegelijk iets toe te dienen dat die beschermkapjes verwijdert. Het zou vooral moeten werken in heel vroege stadia, als de cellen nog niet hebben ‘geleerd’ om zich tegen crisisverschijnselen te verweren.

Er zijn al plannen om het uit te testen bij vrouwen die zojuist de diagnose borstkanker hebben gekregen.

bron: Salk Institute