Tumorcelbiologie
Life Sciences – Hogeschool Utrecht
Semester 6
Les 1 Inleiding tumorcelbiologie
Oncogen → hyperactief
Kan door bijvoorbeeld een sterkere promotor door mutatie
Of door repeterende sequenties waardoor hetzelfde fragment vaker afgeschreven wordt → meer
transcriptie
Hierbij is mutatie in één chromosoom al genoeg
Tumor suppressors → uitgezet op niet natuurlijke manier
Voor volledige uitschakeling moeten dus beide uitgezet worden. Als één chromosoom wordt
aangetast kan andere nog compenseren voor de functie.
Bij families waar bijvoorbeeld borstkanker veel voorkomt, is bij de geboorte één chromosoom al
gemuteerd. Dan hebben die mensen grotere kans om borstkanker te krijgen doordat één mutatie
dan al genoeg is (omdat ze er al één hebben). Normale mensen hebben twee onafhankelijke
mutaties nodig, dus kans is kleiner
Epigenetica: komt informatie in het DNA wel of niet tot expressie? Kan erfelijk zijn.
Kankercellen hebben een heel ander epigenetica dan gezonde cellen.
Epigenetic silencing en epigenetic activation
Er zijn meerdere mutaties nodig voordat een cel loskomt van zijn regulatoire pathways en
ongecontroleerd kan gaan delen
Hallmarks:
1. Celgroei
2. Tegen gaan van groeiremmers
3. Aangepast energie metabolisme
4. Instabiliteit van het genoom
5. Ontwijken van apoptose
6. ‘eeuwige’ replicatie (telomerase)
7. Angiogenese
,8. Immuunsysteem ontwijking
9. Ontwikkelen van een optimaal tumoromgeving
10. Activatie van invasie en metastase
Hoe kan het niet goed functioneren:
1. Celgroei:
Groeireceptor die gemuteerd is en altijd aan staat. Het maakt dan niet meer uit of er wel of geen
signaal aanwezig is, cel zal altijd gaan groeien. De hele pathway wordt dus altijd gestimuleerd,
omdat bij de receptor al de mutatie zit.
Continue proliferatie
2. Groeifactoren:
Groeifactoren staan altijd aan of de remmer valt weg (mutatie waardoor remmer geremd wordt)
3. Warburg effect – Shiftet energy metabolism:
Glycolyse gebruikt, wat een inefficiënte manier van energie verkrijgen is. Daarom nog meer
glucose nodig om toch voldoende ATP te krijgen.
Waarschijnlijk wordt het bijproduct lactaat dan als bouwstof voor andere producten gebruikt.
4. Instabiliteit van het genoom:
Bijvoorbeeld het foutief verdelen van DNA bij mitotische fase en de aanwezigheid van veel
mutaties. Controle checkpoints werken niet goed meer.
Omdat dit heel random is, is er veel variatie en na elke celdeling is de nieuwe cel nog weer
anders dan de vorige cel. Een tumor begint homogeen maar door instabiliteit krijg je een
heterogene tumor. Is van belang voor de behandeling.
5. Ontwijken van apoptose:
Eiwitten die betrokken zijn bij het activeren van apoptose werken niet meer. Dit zijn dan tumor
suppressors die onnatuurlijk uit staan, bijvoorbeeld p53. Hiermee kan een gevaarlijke en
beschadigde cel niet meer uitgeschakeld worden
6. ‘Eeuwige’ replicatie:
Telomeren worden normaal gesproken steeds korter bij elke deling. Normale cellen stoppen als
de telomeren te kort zijn. Een voorwaarde voor kankercellen is daarom om de telomeren te
verlengen.
Later kwamen ze er achter dat er nog meer betrokken is, waarbij de hele omgeving van de cel een rol
speelt:
7. Angiogenese:
Aanmaken van nieuwe bloedvaten zodat er genoeg voedingsstoffen bij de tumorcellen komen.
Onder invloed van eiwit VEGF. Normaal wordt dit ook gedaan bij actieve weefsels, maar
tumorcellen maken hier ‘misbruik’ van.
,8. Immuunsysteem ontwijking:
Net als geïnfecteerde cellen moeten kankercellen eigenlijk ook opgeruimd worden door het
immuunsysteem. Het ‘eat me’ signaal ontbreekt door mutatie of methylatie waardoor het niet
herkend wordt door immuunsysteem.
9. Tumor micro environment:
Door cytokines uit te scheiden zorgt de tumor ervoor dat er immuun cellen op af komen. Omdat
immuunsysteem ook voor weefselherstel zorgt, kan een tumorcel hier misbruik van maken door
een wisselwerking die gunstig is voor de tumorcel.
10. Activatie van invasie en metastase:
Zolang een tumorcel in een weefsel ‘vast’ zit is er in principe nog niets ergs aan de hand.
Metastase is wanneer een stukje tumor afbreekt en via de bloedbaan de rest van het lichaam in
kan. Tumorcel kan zijn eigen extracellulaire matrix aanmaken waardoor het makkelijk kan
uitbreken uit het omliggende milieu (?)
Epitheel cellen zijn het gevoeligst voor tumor ontwikkeling, want deze delen veel en staan in direct
contact met de buitenwereld.
Aantekeningen bij powerpoint – Les 1
Neoplasie = nieuwe groei van cellen
Een tumor wordt pas kanker genoemd als het gaat
metastaseren (uitzaaien)
, Tumoren op 3 soorten te classificeren:
- Benigne / maligne
- Leukemiën en lymfoma’s / solide
- Sarcoma / carcinoma
Leukemiën en lymfoma’s hebben geen vaste plek in
het lichaam maar kunnen door het lichaam
circuleren. Ze kunnen van nature al metastaseren,
wat solide tumoren niet gelijk kunnen
Tumoren uit mesoderm weefsel heten een sarcoma
Tumoren uit endoderm of ectoderm weefsel heten
carcinoma’s
,Ook op epigenetisch niveau kunnen mutaties optreden. Dit
gaat dan niet over de nucleotidevolgorde van het DNA maar
over de beschikbaarheid van dat DNA
Door het strakker oprollen van DNA om histon eiwitten kan
een gen ‘uitgeschakeld’ worden omdat het dan niet
afgelezen kan worden
Kan ook door het koppelen van methylgroepen waardoor
het DNA niet goed afgelezen kan worden of dat het juist tot
over stimulatie van de expressie leidt
Als je een gemuteerd BRCA gen hebt vanaf je geboorte
is de kans dat je borstkanker krijgt 60%. Wanneer je
deze mutatie nog niet hebt is het slechts 2%
,Wanneer repair systeem zelf niet meer goed werkt krijg je
een vergroting van de snelheid waarmee nieuwe mutaties
kunnen ontstaan en niet meer hersteld worden
Bij teveel afwijkingen gaat de cel alsnog dood
omdat er dan teveel systemen defect zijn en
de cel niet meer zichzelf kan onderhouden
, Bij de hersenen en blaas zul je altijd veel glucose zien: in
hersenen veel glucose verbruik en in via de blaas wordt
ongebruikt glucose uitgescheiden. Derde rode vlek geeft
wel een abnormale verhoogde hoeveelheid glucose aan
Proto-oncogen is gezond. Oncogen is gemuteerd.
Bij 1 kopie is een mutatie al genoeg voor het gain of
function effect waarbij celdeling gestimuleerd wordt
Bij een mutatie van 1 kopie bij een tumor suppressor
gen is het nog niet voldoende om functie volledig te
verliezen. Dan moeten er 2 mutaties optreden om
effect te krijgen
, Kans op het krijgen van netvliestumoren is vele malen kleiner
als je het niet geërfd hebt. Want dan moet toevallig bij beide
kopieën een onafhankelijke mutatie optreden
Het is mogelijk om een goede kopie van een gen te verliezen
door verkeerde verdeling van chromosomen. Als dan het
verkeerde kopie meegenomen wordt en vervolgens
gerepliceerd, dan heb je een dubbele mutatie
Rol van virussen bij tumorvorming
Van meerdere virussen is bekend dat ze een
invloed hebben op het ontstaan van kanker en een
verhoogde kans op het ontwikkelen hebben
, Er zitten vaak wel veel jaren tussen de infectie
van een virus en het ontstaan van tumoren, dus
verband is vaak lastig vast te stellen. Kan ook een
indirect effect zijn
Sterke aanwijzingen dat het humaan papilloma virus invloed
heeft op het ontwikkelen van baarmoederhalskanker
Om de 5 jaar monitoring bij vrouwen tussen 30 en 60.
Wanneer de eiwitten E5, E6 en E7
tot expressie worden gebracht, kan
dit tot ongeremde celdeling en dus
een tumor leiden
Hallmarks van tumorcellen
Life Sciences – Hogeschool Utrecht
Semester 6
Les 1 Inleiding tumorcelbiologie
Oncogen → hyperactief
Kan door bijvoorbeeld een sterkere promotor door mutatie
Of door repeterende sequenties waardoor hetzelfde fragment vaker afgeschreven wordt → meer
transcriptie
Hierbij is mutatie in één chromosoom al genoeg
Tumor suppressors → uitgezet op niet natuurlijke manier
Voor volledige uitschakeling moeten dus beide uitgezet worden. Als één chromosoom wordt
aangetast kan andere nog compenseren voor de functie.
Bij families waar bijvoorbeeld borstkanker veel voorkomt, is bij de geboorte één chromosoom al
gemuteerd. Dan hebben die mensen grotere kans om borstkanker te krijgen doordat één mutatie
dan al genoeg is (omdat ze er al één hebben). Normale mensen hebben twee onafhankelijke
mutaties nodig, dus kans is kleiner
Epigenetica: komt informatie in het DNA wel of niet tot expressie? Kan erfelijk zijn.
Kankercellen hebben een heel ander epigenetica dan gezonde cellen.
Epigenetic silencing en epigenetic activation
Er zijn meerdere mutaties nodig voordat een cel loskomt van zijn regulatoire pathways en
ongecontroleerd kan gaan delen
Hallmarks:
1. Celgroei
2. Tegen gaan van groeiremmers
3. Aangepast energie metabolisme
4. Instabiliteit van het genoom
5. Ontwijken van apoptose
6. ‘eeuwige’ replicatie (telomerase)
7. Angiogenese
,8. Immuunsysteem ontwijking
9. Ontwikkelen van een optimaal tumoromgeving
10. Activatie van invasie en metastase
Hoe kan het niet goed functioneren:
1. Celgroei:
Groeireceptor die gemuteerd is en altijd aan staat. Het maakt dan niet meer uit of er wel of geen
signaal aanwezig is, cel zal altijd gaan groeien. De hele pathway wordt dus altijd gestimuleerd,
omdat bij de receptor al de mutatie zit.
Continue proliferatie
2. Groeifactoren:
Groeifactoren staan altijd aan of de remmer valt weg (mutatie waardoor remmer geremd wordt)
3. Warburg effect – Shiftet energy metabolism:
Glycolyse gebruikt, wat een inefficiënte manier van energie verkrijgen is. Daarom nog meer
glucose nodig om toch voldoende ATP te krijgen.
Waarschijnlijk wordt het bijproduct lactaat dan als bouwstof voor andere producten gebruikt.
4. Instabiliteit van het genoom:
Bijvoorbeeld het foutief verdelen van DNA bij mitotische fase en de aanwezigheid van veel
mutaties. Controle checkpoints werken niet goed meer.
Omdat dit heel random is, is er veel variatie en na elke celdeling is de nieuwe cel nog weer
anders dan de vorige cel. Een tumor begint homogeen maar door instabiliteit krijg je een
heterogene tumor. Is van belang voor de behandeling.
5. Ontwijken van apoptose:
Eiwitten die betrokken zijn bij het activeren van apoptose werken niet meer. Dit zijn dan tumor
suppressors die onnatuurlijk uit staan, bijvoorbeeld p53. Hiermee kan een gevaarlijke en
beschadigde cel niet meer uitgeschakeld worden
6. ‘Eeuwige’ replicatie:
Telomeren worden normaal gesproken steeds korter bij elke deling. Normale cellen stoppen als
de telomeren te kort zijn. Een voorwaarde voor kankercellen is daarom om de telomeren te
verlengen.
Later kwamen ze er achter dat er nog meer betrokken is, waarbij de hele omgeving van de cel een rol
speelt:
7. Angiogenese:
Aanmaken van nieuwe bloedvaten zodat er genoeg voedingsstoffen bij de tumorcellen komen.
Onder invloed van eiwit VEGF. Normaal wordt dit ook gedaan bij actieve weefsels, maar
tumorcellen maken hier ‘misbruik’ van.
,8. Immuunsysteem ontwijking:
Net als geïnfecteerde cellen moeten kankercellen eigenlijk ook opgeruimd worden door het
immuunsysteem. Het ‘eat me’ signaal ontbreekt door mutatie of methylatie waardoor het niet
herkend wordt door immuunsysteem.
9. Tumor micro environment:
Door cytokines uit te scheiden zorgt de tumor ervoor dat er immuun cellen op af komen. Omdat
immuunsysteem ook voor weefselherstel zorgt, kan een tumorcel hier misbruik van maken door
een wisselwerking die gunstig is voor de tumorcel.
10. Activatie van invasie en metastase:
Zolang een tumorcel in een weefsel ‘vast’ zit is er in principe nog niets ergs aan de hand.
Metastase is wanneer een stukje tumor afbreekt en via de bloedbaan de rest van het lichaam in
kan. Tumorcel kan zijn eigen extracellulaire matrix aanmaken waardoor het makkelijk kan
uitbreken uit het omliggende milieu (?)
Epitheel cellen zijn het gevoeligst voor tumor ontwikkeling, want deze delen veel en staan in direct
contact met de buitenwereld.
Aantekeningen bij powerpoint – Les 1
Neoplasie = nieuwe groei van cellen
Een tumor wordt pas kanker genoemd als het gaat
metastaseren (uitzaaien)
, Tumoren op 3 soorten te classificeren:
- Benigne / maligne
- Leukemiën en lymfoma’s / solide
- Sarcoma / carcinoma
Leukemiën en lymfoma’s hebben geen vaste plek in
het lichaam maar kunnen door het lichaam
circuleren. Ze kunnen van nature al metastaseren,
wat solide tumoren niet gelijk kunnen
Tumoren uit mesoderm weefsel heten een sarcoma
Tumoren uit endoderm of ectoderm weefsel heten
carcinoma’s
,Ook op epigenetisch niveau kunnen mutaties optreden. Dit
gaat dan niet over de nucleotidevolgorde van het DNA maar
over de beschikbaarheid van dat DNA
Door het strakker oprollen van DNA om histon eiwitten kan
een gen ‘uitgeschakeld’ worden omdat het dan niet
afgelezen kan worden
Kan ook door het koppelen van methylgroepen waardoor
het DNA niet goed afgelezen kan worden of dat het juist tot
over stimulatie van de expressie leidt
Als je een gemuteerd BRCA gen hebt vanaf je geboorte
is de kans dat je borstkanker krijgt 60%. Wanneer je
deze mutatie nog niet hebt is het slechts 2%
,Wanneer repair systeem zelf niet meer goed werkt krijg je
een vergroting van de snelheid waarmee nieuwe mutaties
kunnen ontstaan en niet meer hersteld worden
Bij teveel afwijkingen gaat de cel alsnog dood
omdat er dan teveel systemen defect zijn en
de cel niet meer zichzelf kan onderhouden
, Bij de hersenen en blaas zul je altijd veel glucose zien: in
hersenen veel glucose verbruik en in via de blaas wordt
ongebruikt glucose uitgescheiden. Derde rode vlek geeft
wel een abnormale verhoogde hoeveelheid glucose aan
Proto-oncogen is gezond. Oncogen is gemuteerd.
Bij 1 kopie is een mutatie al genoeg voor het gain of
function effect waarbij celdeling gestimuleerd wordt
Bij een mutatie van 1 kopie bij een tumor suppressor
gen is het nog niet voldoende om functie volledig te
verliezen. Dan moeten er 2 mutaties optreden om
effect te krijgen
, Kans op het krijgen van netvliestumoren is vele malen kleiner
als je het niet geërfd hebt. Want dan moet toevallig bij beide
kopieën een onafhankelijke mutatie optreden
Het is mogelijk om een goede kopie van een gen te verliezen
door verkeerde verdeling van chromosomen. Als dan het
verkeerde kopie meegenomen wordt en vervolgens
gerepliceerd, dan heb je een dubbele mutatie
Rol van virussen bij tumorvorming
Van meerdere virussen is bekend dat ze een
invloed hebben op het ontstaan van kanker en een
verhoogde kans op het ontwikkelen hebben
, Er zitten vaak wel veel jaren tussen de infectie
van een virus en het ontstaan van tumoren, dus
verband is vaak lastig vast te stellen. Kan ook een
indirect effect zijn
Sterke aanwijzingen dat het humaan papilloma virus invloed
heeft op het ontwikkelen van baarmoederhalskanker
Om de 5 jaar monitoring bij vrouwen tussen 30 en 60.
Wanneer de eiwitten E5, E6 en E7
tot expressie worden gebracht, kan
dit tot ongeremde celdeling en dus
een tumor leiden
Hallmarks van tumorcellen
