Technion–Israel Institute of Technology: wetenschappers ontdekken dat kanker mogelijk kan helpen bij het genezen van een falend hart

Van links naar rechts: Prof. Ami Aronheim, decaan van de Ruth en Bruce Rappaport Faculteit Geneeskunde van het Technion-Israel Institute of Technology, en promovendi Lama Awad en Laris Achlaug. Foto Technion

Een ontdekking van prof. Ami Aronheim en zijn team aan het Technion–Israel Institute of Technology toont aan dat de groei van kankertumoren mogelijk hartfunctiestoornissen tegengaat en fibrose vermindert, het littekenproces dat de hartspier verstijft.

"Het falende hart kan veel beter kloppen in de aanwezigheid van kankercellen of een tumor," zei hoofdonderzoeker Aronheim, decaan van de Ruth en Bruce Rappaport Faculteit Geneeskunde van het Technion, in een gesprek met The Times of Israel.

"Dit is zeer verrassend," zei Aronheim.

Momenteel bestaan ​​er geen medicijnen die fibrose kunnen terugdraaien of de hartspier kunnen herstellen nadat deze beschadigd is geraakt, legde hij uit.

De nieuwe bevindingen zouden de weg kunnen vrijmaken voor de ontwikkeling van innovatieve en baanbrekende therapeutische benaderingen.

Promovendi Lama Awwad en Laris Achlaug leidden het onderzoek, dat onlangs is gepubliceerd in JACC: CardioOncology, een peer-reviewed tijdschrift van het American College of Cardiology.

Laris Achlaug (links) en Lama Awwad, promovendi, werken in een laboratorium van het Technion-Israel Institute of Technology. Foto: Nitzan Zohar

Hart- en vaatziekten en kanker zijn volgens het ministerie van Volksgezondheid de twee belangrijkste doodsoorzaken in Israël. Hoewel ze lange tijd als afzonderlijke ziekten werden beschouwd, bevestigen onderzoekers nu dat ze sterk met elkaar verbonden zijn en elkaars uitkomsten beïnvloeden.

De ziekten hebben ook vergelijkbare risicofactoren, waaronder roken, obesitas, diabetes, omgevingsfactoren en ouderdom.

"Dit zijn twee ziektes die overal om ons heen voorkomen en waaraan mensen die we kennen lijden," vertelde de 28-jarige Awwad onlangs aan The Times of Israel in een Zoom-interview met Achlaug.

Bovendien, zo stelde Awwad, delen de twee aandoeningen vergelijkbare mechanismen, die te maken hebben met ontsteking, groeisignalen en overleving.

In onderzoek dat vijf jaar geleden door het laboratorium van Aronheim werd uitgevoerd, ontdekte het wetenschappelijke team dat een gestrest hart de groei en verspreiding van kanker daadwerkelijk kan versnellen.

"Toen we voor het eerst onderzochten hoe hartfalen kanker beïnvloedt, toonden we aan dat een beschadigd hart de kanker agressiever en meer uitzaaibaar kan maken," aldus Aronheim.

Dit kan gebeuren omdat cytokinen, chemische boodschappers die immuuncellen gebruiken om met elkaar te communiceren, door het hart worden vrijgegeven. Deze cytokinen bevorderen de groei en verspreiding van kankercellen.

Tijdens deze experimenten merkten de onderzoekers echter een onverwacht – en omgekeerd – resultaat op. Bij muizen met tumoren was hartfalen "veel minder uitgesproken".

"Dit bracht ons ertoe na te denken over het bestuderen van de andere kant, namelijk hoe kanker hartfalen beïnvloedt," aldus Aronheim.

De wetenschappers implanteerden kankercellen in muizen met hartfalen.

"We waren verrast dat er niet alleen een verbetering was in het vermogen van de muizenharten om bloed te pompen, maar ook in het spierstelsel", aldus Achlaug (31). "Dat was erg motiverend."

Bovendien nam de hoeveelheid fibrotisch, of littekenweefsel, in korte tijd aanzienlijk af.

"Dit was een doorbraak voor ons," zei Aronheim. "Het was ons natuurlijk duidelijk dat het niet mogelijk was om een ​​andere ziekte te gebruiken om hartfunctiestoornissen te herstellen. Dus moesten we het mechanisme bestuderen."

De onderzoekers veronderstelden dat blootstelling van immuuncellen aan kankercellen een proces teweeg kan brengen dat "immunomodulatie" wordt genoemd. Dit proces stelt het immuunsysteem in staat zich te regenereren en de ontsteking te bestrijden.

Om hun hypothese te testen, injecteerden de wetenschappers serum, gewonnen uit het bloed van muizen met tumoren, in muizen met hartaandoeningen. Deze muizen vertoonden een snelle verbetering van de hartfunctie en een afname van fibrose.

3D-illustratie van de anatomie van het menselijk hart. Foto ToI

De cytokinen activeerden macrofagen, een type witte bloedcel dat een cruciale rol speelt bij het vernietigen van ziekteverwekkers. De cytokinen hielpen de macrofagen te herprogrammeren tot ontstekingsremmende, op genezing gerichte cellen.

Het werk van het laboratorium van Aronheim heeft licht geworpen op de gemeenschappelijke biologische mechanismen tussen kanker en hartziekten, aldus Izhak Kehat, hoofd van de afdeling fysiologie, biofysica en systeembiologie aan de Faculteit Geneeskunde van het Technion, die niet bij het project betrokken was.

"Tumoren kunnen signalen afgeven die het herstel- en immuunrespons van het hele lichaam beïnvloeden", aldus Kehat. "En sommige van deze signalen kunnen worden benut om hartziekten te verbeteren."

Prof. Izhak Kehat, hoofd van de afdeling fysiologie, biofysica en systeembiologie, Faculteit Geneeskunde, Technion-Israel Institute of Technology. Foto Technion

Awwad zei dat het onderzoeksteam een ​​patent heeft op het serum met "een cocktail van positieve factoren".

"We moeten de toxiciteit ervan testen en bewijzen dat het veilig is om te gebruiken," legde Achlaug uit.

Awwad, die in Tamra woont, een Arabische stad in Galilea, en Achlaug, die in Kfar Kama woont, een Circassische stad op 60 kilometer afstand, spraken over de uitdagingen waar ze als onderzoekers en als moeders van jonge kinderen mee te maken hebben.

Ze gaven aan dat hun echtgenoten, die beiden ingenieur zijn (Awwads echtgenoot werkt bij Google en Achlaugs echtgenoot bij Apple), "soms doordeweeks vanuit huis kunnen werken", aldus Achlaug.

"En ook als we in het weekend ons werk mee naar huis nemen," voegde Awwad eraan toe.

Ze merkte op dat ongeveer 50 procent van de promovendi aan het Technion vrouw is, en dat ongeveer 50 procent daarvan Arabisch is. Ze gaf echter aan dat er weinig vrouwelijke onderzoekers zijn vanwege de "lange uren die we in het lab doorbrengen".

Volgens Achlaug zijn er in de Circassische gemeenschap in Israël, die 5.000 leden telt, slechts twee andere vrouwen met een doctoraat.

Awwad vertelde dat mensen op wetenschappelijke congressen in het buitenland minder nieuwsgierig zijn naar hen als vrouwen en meer geïnteresseerd in hun leven als Arabieren in Israël.

"Mensen stellen me veel vragen over 'wat er nou echt aan de hand is'," zei Awwad. "Dat is fijn, want ik vind het prettig om ze gerust te stellen."

Achlaug zei dat ze op conferenties nooit vijandigheid hadden ondervonden, maar dat ze "een beetje nerveus" was toen ze haar paper presenteerde aan een groep wetenschappers uit Beiroet.

"Maar onderzoekers voelen zich vaak verplicht om zich op de wetenschap te richten," zei ze.

"Dan, daarna," zei Awwad, "kunnen ze hun mening geven."