Neuroblastoom, een van de meest voorkomende agressieve vormen van kanker bij heel jonge kinderen, vertoont een verhoogde resistentie tegen de huidige generatie van chemotherapie. Om dit soort tumoren te kunnen behandelen, is er nood aan een nieuw type therapie. Onderzoek van VIB, de UGent en UAntwerpen, onder leiding van de broers Tom en Wim Vanden Berghe, leidde tot de ontdekking van een nieuw moleculair mechanisme dat deze kankercellen in muizen kan doden.
Hierin speelt Withaferine A een belangrijke rol, een actief bestanddeel afkomstig van een medicinaal plantenextract (Ashwagandha) uit de traditionele geneeskunde in India. Deze inzichten werden gepubliceerd in het prestigieuze wetenschappelijke tijdschrift ‘Journal of Clinical Investigation’.
Dr. Tom Vanden Berghe (VIB-UGent): “Het ophelderen van het werkingsmechanisme van Withaferin A opent perspectieven voor nieuwe strategieën om deze agressieve tumoren te behandelen. Deze eerste resultaten in muizen zijn veelbelovend en tot stand gekomen door steun van de Stichting tegen Kanker, maar er is nog een hele weg af te leggen vooraleer we dit echt als behandeling zullen kunnen inzetten.”
Moeilijk te behandelen kanker bij kinderen
Neuroblastoom komt typisch voor bij jonge kinderen, meer dan de helft van de patiënten is jonger dan 2 jaar. Deze agressieve vorm van kanker gaat gepaard met een verhoogde resistentie tegen chemotherapie. Dit soort resistentie ontstaat vaak door defecten in de moleculaire mechanismen die in normale omstandigheden leiden tot het afsterven van kankercellen (celdood). De uitdaging is om alternatieve moleculaire signaalwegen te vinden om kankercellen te doden. VIB-UGent- onderzoekers in het team van Dr. Tom Vanden Berghe en Prof. Peter Vandenabeele hebben in samenwerking met Prof. Wim Vanden Berghe van de Universiteit Antwerpen ontdekt hoe Withaferin A, afkomstig van een medicinale plant, agressieve neuroblastoma kankercellen doodt.
Prof. Wim Vanden Berghe: “De wortels en bladeren van de Withania somnifera, ook nog Indische winterkers of Ashwagandha genoemd in de volksmond, worden al duizenden jaren gebruikt in de traditionele geneeskunde in India (Ayurvedi) tegen zweren en kanker. Extracten van planten, maar ook van schimmels en van mariene organismen, vormen een belangrijke bron om scheikundige structuren te identificeren die als geneesmiddel kunnen worden toegepast. De traditionele geneeskunde is vaak gebaseerd op eeuwenlange praktijken die mogelijk kunnen leiden tot nieuwe types van geneesmiddelen”.
Ferroptose: een nieuw ontdekt type celdood
De onderzoekers die al jaren ervaring hebben in het onderzoek naar celdood, konden bij muizen aantonen dat Withaferin A een soort biologische roest in gang zet, genaamd ferroptose. De term ferroptose refereert naar een ijzer-gedreven oxidatie-reactie van de membranen van kankercellen, die de cellen snel laat afsterven.
In het kader van zijn doctoraatsonderzoek slaagde Behrouz Hassannia erin de superieure effectiviteit van Withaferin A in vergelijking met huidige chemotherapieën aan te tonen in muizen na lokale toediening. Bij de meeste muizen observeerden ze geen herval. Behrouz Hassannia: “We zijn er in geslaagd Withaferin A intraveneus toe te dienen door het in te kapselen in nano-partikels. Deze stapelden zich op in de tumor met een efficiënt afsterven van de tumorcellen tot gevolg en verminderde bijwerkingen. Dit biedt belangrijke perspectieven voor een verbeterde neuroblastoom-behandeling maar ook voor andere chemo-resistente kankers.”
Tom Vanden Berghe (VIB-UGent): “De fundamentele nieuwe inzichten in hoe we ferroptosis (of biologische roest) kunnen initiëren in chemotherapie-resistente tumoren werd enkel mogelijk door de gezamenlijke inspanning van een internationaal team van onderzoekers die een zeer uiteenlopende expertise hebben, gaande van neuroblastoma kanker, nanotechnologie, farmacologie, moleculaire biologie, epigenetica, tot geavanceerde technologieën zoals oxidatieve lipidomics.”
Publicatie
Nano-targeted induction of dual ferroptotic mechanisms eradicates high-risk neuroblastoma, Hassannia et al., Journal of Clinical Investigation 2018
