Menselijke cellen delen volgens een timer - elke cel heeft minstens 30 minuten om zijn genetisch materiaal te verdelen tussen de kernen van twee dochtercellen. Onderzoekers aan de KU Leuven, België, hebben ontrafeld hoe deze timer in- en uitgeschakeld wordt. Hun bevindingen openen perspectieven voor de behandeling van kanker, omdat het laten lopen van de timer de kankercellen zou stoppen met delen.

Het bouwen van nieuw weefsel en het vervangen van dode of beschadigde cellen zijn processen van celdeling. Huidcellen, bijvoorbeeld, duren slechts ongeveer een maand voordat ze worden vervangen door nieuw verdeelde cellen. Wetenschappers weten dat cellen een ingebouwde timer hebben die ervoor zorgt dat hun deling minstens een half uur duurt. Maar het onderliggende mechanisme van deze timer bleef een mysterie.

Celdeling houdt in dat de chromosomen gelijkmatig over de dochtercellen worden verdeeld, zegt senior auteur Mathieu Bollen van het KU Leuven Laboratorium voor Biosignalering &Therapeutica. "Eerst, de chromosomen van een cel worden gedupliceerd. Twee spindels met zogenaamde microtubuli hechten zich vervolgens aan deze chromosomen, waardoor de twee exemplaren van elk chromosoom worden gescheiden en in tegengestelde richtingen worden getrokken. Zo worden de chromosomen gelijkmatig verdeeld over twee nieuwe celkernen. Dan vindt de eigenlijke verdeling plaats, het creëren van twee dochtercellen die genetisch identiek zijn aan de oudercel."

Als alles goed is gegaan, dat is. En dat is meestal niet meteen het geval. "Tijdelijke problemen met de bevestiging van microtubuli aan de gerepliceerde chromosomen komen vaak voor. er ontbreekt een schakel zodat een chromosoom niet in een dochtercel terechtkomt. In andere gevallen, de microtubuli trekken beide kopieën naar dezelfde dochtercel. Het resultaat is een dochtercel met één chromosoom te weinig of te veel. Deze kleine fouten zorgen er meestal voor dat de cel sterft. Maar ze kunnen ook het celdelingsproces versnellen, zoals soms het geval is in kankercellen."

Dr Junbin Qian, de eerste auteur van het artikel, ontdekte dat de timer cellen de tijd geeft om bijlagegerelateerde problemen op te lossen. "Aan het begin van het celdelingsproces, de biochemische klok begint te tikken wanneer een fosfaatgroep aan een sleuteleiwit wordt gehecht. Ongeveer een half uur later, deze fosfaatgroep wordt weer verwijderd. De hele tijd, de verdeling van de chromosomen staat stil, waardoor de cel ontbrekende links kan toevoegen en onjuiste kan herstellen."

De timer heeft potentieel voor kankertherapie, Bollen gaat verder. "Je wilt voorkomen dat kankercellen zich delen en verspreiden. Sommige van de huidige kankertherapieën richten zich op de microtubuli in de cel. Een voorbeeld is het medicijn Taxol, die wordt geproduceerd uit taxusmaaisel. Helaas, dergelijke medicijnen zijn giftig en hebben veel ongewenste bijwerkingen. Ook kankercellen bouwen weerstand op tegen deze stoffen. Nu we weten hoe de celdelingstimer werkt, we kunnen op zoek gaan naar medicijnen die de timer ingeschakeld houden. Dit brengt de celdeling tot stilstand, waardoor de kankercellen uiteindelijk afsterven. Samen met bestaande behandelmethoden, dit zou een effectieve combinatietherapie kunnen vormen, omdat je de kankercellen op verschillende fronten zou aanvallen."

De studie is gepubliceerd in Moleculaire cel .