Kankercellen versus normale cellen: hoe zijn ze anders?

Er zijn veel verschillen tussen kankercellen en normale cellen. Sommige verschillen zijn bekend, terwijl anderen pas recent zijn ontdekt en minder goed worden begrepen. Je bent misschien geïnteresseerd in hoe kankercellen anders zijn als je omgaat met je eigen kanker of die van een geliefde. Voor onderzoekers vormt het begrijpen hoe kankercellen anders functioneren dan normale cellen de basis voor het ontwikkelen van behandelingen die zijn ontworpen om het lichaam van kankercellen te ontdoen zonder normale cellen te beschadigen.

Het eerste deel van deze lijst bespreekt de basisverschillen tussen kankercellen en gezonde cellen. Voor diegenen die geïnteresseerd zijn in enkele van de moeilijker te begrijpen verschillen, is het tweede deel van deze lijst meer technisch.

Een korte verklaring van de eiwitten in het lichaam die de celgroei reguleren, is ook nuttig voor het begrip van kankercellen. Ons DNA bevat genen die op hun beurt de blauwdruk vormen voor eiwitten die in het lichaam worden geproduceerd. Sommige van deze eiwitten zijn groeifactoren, chemicaliën die ervoor zorgen dat cellen zich delen en groeien. Andere eiwitten werken om de groei te onderdrukken. Mutaties in bepaalde genen (bijvoorbeeld die veroorzaakt door tabaksrook, straling, ultraviolette straling en andere carcinogenen) kunnen resulteren in de abnormale productie van eiwitten. Te veel kunnen worden geproduceerd, of niet genoeg, of het kan zijn dat de eiwitten abnormaal zijn en anders functioneren.

Kanker is een complexe ziekte en het is meestal een combinatie van deze afwijkingen die leiden tot een kankercellen in plaats van een enkele mutatie of eiwitafwijking.

Kankercellen versus normale cellen

Hieronder staan enkele van de belangrijkste verschillen tussen normale cellen en kankercellen, die op hun beurt weer verklaren hoe kwaadaardige tumoren groeien en anders reageren op hun omgeving dan goedaardige tumoren.

Groei– Normale cellen stoppen met groeien (reproduceren) wanneer er voldoende cellen aanwezig zijn. Als er bijvoorbeeld cellen worden geproduceerd om een snee in de huid te herstellen, worden er geen nieuwe cellen meer geproduceerd wanneer er voldoende cellen aanwezig zijn om het gat te vullen; wanneer de reparatiewerkzaamheden zijn voltooid. Daarentegen stoppen kankercellen niet met groeien wanneer er voldoende cellen aanwezig zijn. Deze aanhoudende groei resulteert vaak in de vorming van een tumor (een cluster van kankercellen). Elk gen in het lichaam draagt een blauwdruk die codeert voor een ander eiwit. Sommige van deze eiwitten zijn groeifactoren, chemicaliën die cellen vertellen te groeien en te delen. Als het gen dat codeert voor een van deze eiwitten vastzit in de "aan" -positie door een mutatie (een oncogen), worden de groeifactoreiwitten nog steeds geproduceerd. Als reactie blijven de cellen groeien.

Communicatie-Cancer-cellen hebben geen interactie met andere cellen zoals normale cellen doen. Normale cellen reageren op signalen die door andere cellen in de buurt worden verzonden en die in feite zeggen: "u hebt uw grens bereikt." Wanneer normale cellen deze signalen "horen", stoppen ze met groeien. Kankercellen reageren niet op deze signalen.
Celherstel en celdood-Normale cellen worden gerepareerd of sterven (ondergaan apoptose) wanneer ze beschadigd zijn of oud worden. Kankercellen worden niet hersteld of ondergaan geen apoptose. Eén van de eiwitten, p53 genaamd, heeft bijvoorbeeld de taak om te controleren of een cel te beschadigd is om te herstellen en, zo ja, de cel te adviseren zichzelf te doden. Als dit eiwit p53 abnormaal of inactief is (bijvoorbeeld van een mutatie in het p53-gen), mogen oude of beschadigde cellen zich reproduceren. Het p53-gen is een type tumorsuppressorgen dat codeert voor eiwitten die de groei van cellen onderdrukken.
Kleverigheid-Normale cellen scheiden stoffen af waardoor ze in een groep aan elkaar plakken. Kankercellen slagen er niet in om deze stoffen te maken en kunnen "wegzweven" naar locaties in de buurt, of via de bloedbaan of het lymfekanaalsysteem naar verre gebieden in het lichaam.
Vermogen om te versmallen (Spread)– Normale cellen blijven in het gebied van het lichaam waar ze thuishoren. Longcellen blijven bijvoorbeeld in de longen. Kankercellen, omdat ze de missenadhesiemoleculen die kleverigheid veroorzaken, in staat zijn om via de bloedbaan en het lymfestelsel naar andere delen van het lichaam te reizen – ze hebben het vermogen om te metastatiseren. Zodra ze in een nieuwe regio aankomen (zoals lymfeklieren, de longen, de lever of de botten) beginnen ze te groeien, vaak vormen ze tumoren ver verwijderd van de oorspronkelijke tumor. (Meer informatie over hoe kanker zich verspreidt.)

Uiterlijk-Onder microscoop kunnen normale cellen en kankercellen er heel anders uitzien. In tegenstelling tot normale cellen vertonen kankercellen vaak veel meer variabiliteit in celgrootte – sommige zijn groter dan normaal en sommige zijn kleiner dan normaal. Bovendien hebben kankercellen vaak een abnormale vorm, zowel van de cel, als van de kern (de "hersenen" van de cel.) De kern lijkt zowel groter als donkerder dan normale cellen. De reden voor de duisternis is dat de kern van kankercellen overtollig DNA bevat. Van dichtbij hebben kankercellen vaak een abnormaal aantal chromosomen die ongeorganiseerd gerangschikt zijn.

De snelheid van groei-Normale cellen reproduceren zichzelf en stoppen vervolgens wanneer er voldoende cellen aanwezig zijn. Kankercellen reproduceren snel voordat de cellen de kans hebben gehad om te rijpen.
Rijping-Normale cellen rijpen. Kankercellen, omdat ze snel groeien en delen voordat cellen volledig volwassen zijn, blijven onvolwassen. Artsen gebruiken de term ongedifferentieerd om onrijpe cellen te beschrijven (in tegenstelling tot gedifferentieerd om meer volwassen cellen te beschrijven.) Een andere manier om dit te verklaren is om kankercellen te zien als cellen die niet "opgroeien" en zich specialiseren in volwassen cellen. De mate van rijping van cellen komt overeen met de "graad" van kanker. Kankers worden ingedeeld op een schaal van 1 tot 3, waarbij 3 de meest agressieve is.
Het immuunsysteem ontwijken– Wanneer normale cellen beschadigd raken, identificeert en verwijdert het immuunsysteem (via cellen genaamd lymfocyten). Kankercellen zijn in staat om het immuunsysteem lang genoeg te ontwijken (te laten) door te groeien tot een tumor door ofwel te ontsnappen aan detectie of door chemicaliën af te scheiden die immuuncellen activeren die ter plaatse komen. Sommige van de nieuwere immunotherapie-medicaties pakken dit aspect van kankercellen aan.
Functioneren– Normale cellen voeren de functie uit waarvoor ze bedoeld zijn, terwijl kankercellen mogelijk niet functioneel zijn. Normale witte bloedcellen helpen bijvoorbeeld om infecties te bestrijden. Bij leukemie kan het aantal witte bloedcellen zeer hoog zijn, maar omdat de kankercellen van witte bloedcellen niet functioneren zoals zou moeten, kunnen mensen meer risico lopen op infectie, zelfs met een verhoogd aantal witte bloedcellen. Hetzelfde kan gelden voor geproduceerde stoffen. Normale schildkliercellen produceren bijvoorbeeld schildklierhormoon. Kankercellen (schildklierkanker) produceren mogelijk geen schildklierhormoon. In dit geval kan het lichaam ondanks een verhoogde hoeveelheid schildklierweefsel voldoende schildklierhormoon (hypothyreoïdie) missen.
Bloedvoorziening-Angiogenese is het proces waarbij cellen bloedvaten aantrekken om te groeien en het weefsel te voeden. Normale cellen ondergaan alleen een proces dat angiogenese wordt genoemd als onderdeel van normale groei en ontwikkeling en wanneer nieuw weefsel nodig is om beschadigd weefsel te herstellen. Kankercellen ondergaan angiogenese, zelfs als groei niet nodig is. Eén type kankerbehandeling omvat het gebruik van angiogenese-remmers – medicijnen die angiogenese in het lichaam blokkeren in een poging om tumoren te laten groeien.

Meer verschillen tussen kankercellen en normale cellen

Deze lijst bevat verdere verschillen tussen gezonde cellen en kankercellen. Voor degenen die deze technische punten willen overslaan, gaat u naar de volgende subtitel met de samenvatting van de verschillen.

Ontwijkende groeionderdrukkers-Normale cellen worden gecontroleerd door groeiachterstand (tumor). Er zijn drie hoofdtypen tumorsuppressorgenen die coderen voor eiwitten die de groei onderdrukken. Eén type vertelt cellen om te vertragen en te stoppen met delen. Eén type is verantwoordelijk voor het herstellen van wijzigingen in beschadigde cellen. Het derde type is verantwoordelijk voor de hierboven genoemde apoptose. Mutaties die ertoe leiden dat een van deze tumorsuppressorgenen wordt geïnactiveerd, laten kankercellen ongecontroleerd groeien.
Invasiviteit-Normale cellen luisteren naar signalen van naburige cellen en stoppen met groeien wanneer ze inbreuk maken op nabijgelegen weefsels (iets dat contactremming wordt genoemd). Kankercellen negeren deze cellen en vallen nabijgelegen weefsels binnen. Goedaardige (niet-kankerachtige) tumoren hebben een fibreuze capsule. Ze kunnen opdrijven tegen nabijgelegen weefsels, maar ze vallen niet / vermengen zich met andere weefsels. Kankercellen respecteren daarentegen grenzen niet en vallen weefsels niet binnen. Dit resulteert in de vingerachtige projecties die vaak worden opgemerkt op radiologische scans van kankerachtige tumoren. Het woord kanker komt in feite van het Latijnse woord voor krab dat wordt gebruikt om de crabelachtige invasie van kankers in nabijgelegen weefsels te beschrijven.
Energiebron-Normale cellen krijgen het grootste deel van hun energie (in de vorm van een molecuul genaamd ATP) door een proces dat de Krebs-cyclus wordt genoemd, en slechts een kleine hoeveelheid van hun energie via een ander proces dat glycolyse wordt genoemd. Terwijl normale cellen het grootste deel van hun energie produceren in de aanwezigheid van zuurstof, produceren kankercellen het grootste deel van hun energie in afwezigheid van zuurstof. Dit is de redenering achter hyperbare zuurstofbehandelingen die bij sommige mensen met kanker experimenteel (met teleurstellende resultaten tot nu toe) zijn gebruikt.
Sterfte / Onsterfelijkheid-Normale cellen zijn sterfelijk, dat wil zeggen dat ze een levensduur hebben. Cellen zijn niet ontworpen om voor altijd te leven, en net als de mensen waarin ze aanwezig zijn, worden cellen oud. Onderzoekers beginnen te kijken naar iets dat telomeren heet, structuren die DNA bij elkaar houden aan het einde van de chromosomen, voor hun rol in kanker. Een van de beperkingen aan de groei in normale cellen is de lengte van de telomeren. Telkens als een cel zich deelt, worden de telomeren korter. Wanneer de telomeren te kort worden, kan een cel niet langer delen en sterft de cel af. Kankercellen hebben een manier bedacht om telomeren te vernieuwen zodat ze zich kunnen blijven delen. Een enzym genaamd telomerase werkt om de telomeren te verlengen zodat de cel zich oneindig kan delen – in wezen onsterfelijk.
Vermogen om te "verbergen"– veel mensen vragen zich af waarom kanker jaren terug kan komen en soms tientallen jaren nadat het lijkt te zijn verdwenen (vooral met tumoren zoals oestrogeenreceptor positieve borstkankers.) Er zijn verschillende theorieën waarom kankers zich kunnen herhalen. Over het algemeen wordt gedacht dat er een hiërarchie van kankercellen is, waarbij sommige cellen (kankerstamcellen) het vermogen hebben om zich tegen behandeling te verzetten en die inactief zijn. Dit is een actief onderzoeksgebied en buitengewoon belangrijk.
Genomische instabiliteit-Normale cellen hebben normaal DNA en een normaal aantal chromosomen. Kankercellen hebben vaak een abnormaal aantal chromosomen en het DNA wordt steeds abnormaler naarmate het een veelheid aan mutaties ontwikkelt. Sommige hiervan zijn mutaties van de bestuurder, wat betekent dat ze de transformatie van de cel naar kanker veroorzaken. Veel van de mutaties zijn passagiersmutaties, wat betekent dat ze geen directe functie hebben voor de kankercel. Voor sommige kankers stelt het bepalen welke driver-mutaties aanwezig zijn (moleculaire profilering of gentest) artsen in staat doelgerichte medicatie te gebruiken die specifiek gericht is op de groei van de kanker. De ontwikkeling van gerichte therapieën zoals EGFR-remmers voor kanker met EGFR-mutaties is een van de snelst groeiende en voortschrijdende gebieden van kankerbehandeling.

De meervoudige veranderingen die een cel nodig heeft om kanker te worden

Zoals hierboven opgemerkt, zijn er veel verschillen tussen normale cellen en kankercellen. Ook opmerkelijk is het aantal "checkpoints" dat moet worden omzeild om een cel kankerachtig te maken.

De cel moet groeifactoren hebben die ertoe leiden dat deze groeit, zelfs als groei niet nodig is.
Het moet eiwitten ontwijken die cellen leiden om te stoppen met groeien en sterven wanneer ze abnormaal worden.
De cel moet signalen van andere cellen ontwijken,
De cellen moeten de normale "plakkerigheid" (adhesiemoleculen) die normale cellen produceren, verliezen.

Al met al is het erg moeilijk voor een normale cel om kanker te krijgen, wat misschien verrassend lijkt, aangezien een op de twee mannen en een op de drie vrouwen in hun leven kanker zal krijgen. De verklaring is dat in het normale lichaam ongeveer drie miljard cellen elke dag delen. "Ongelukken" in de reproductie van de cellen veroorzaakt door erfelijkheid of carcinogenen in de omgeving tijdens een van die divisies kunnen een cel creëren die zich, na verdere mutaties, kan ontwikkelen tot een kankercel.

Goedaardige versus kwaadaardige tumoren

Zoals hierboven opgemerkt, zijn er veel verschillen in kankercellen en normale cellen die goedaardige of kwaadaardige tumoren vormen. Bovendien zijn er manieren waarop tumoren die kankercellen of normale cellen bevatten zich in het lichaam gedragen. Sommige van deze extra verschillen worden in dit artikel genoteerd over de verschillen tussen goedaardige en kwaadaardige tumoren.

Het concept van kanker stamcellen

Na het bespreken van deze vele verschillen tussen kankercellen en normale cellen, vraagt u zich misschien af of er verschillen zijn tussen kankercellen zelf. Dat er mogelijk een hiërarchie van kankercellen is – waarvan sommige andere functies hebben dan andere – is de basis van discussies over kankerstamcellen zoals hierboven besproken.

We begrijpen nog steeds niet hoe kankercellen zich jaren of decennia kunnen verbergen en vervolgens weer verschijnen. Sommigen denken dat de ‘generaals’ in de hiërarchie van kankercellen die worden aangeduid als kankerstamcellen, resistenter kunnen zijn tegen behandelingen en het vermogen hebben om inactief te blijven wanneer andere kankercellen van een soldaat worden geëlimineerd door behandelingen zoals chemotherapie. Hoewel we momenteel alle kankercellen in een tumor als identiek behandelen, is het waarschijnlijk dat in de toekomst behandelingen enkele van de verschillen in kankercellen in een individuele tumor verder zullen onderzoeken.

Kort overzicht van verschillen tussen normale cellen en kankercellen

Veel mensen raken gefrustreerd omdat ze zich afvragen waarom we nog geen manier hebben gevonden om alle kankers op hun pad te stoppen. Het begrijpen van de vele veranderingen die een cel ondergaat tijdens het proces om een kankercel te worden, kan een deel van de complexiteit helpen verklaren. Er is niet één stap, maar veel, die op verschillende manieren wordt aangepakt. Daarnaast is het belangrijk om te beseffen dat kanker geen enkele ziekte is, maar eerder honderden verschillende ziekten. En zelfs twee kankers die hetzelfde zijn wat betreft type en stadium, kunnen zich heel anders gedragen. Als er 200 mensen waren met hetzelfde type kanker in een kamer, zouden ze vanuit moleculair oogpunt 200 verschillende vormen van kanker hebben.

Het is echter nuttig om te weten dat naarmate we meer leren over wat een kankercel tot een kankercel maakt, we meer inzicht krijgen in hoe we kunnen voorkomen dat die cel zich voortplant en misschien zelfs de overstap maken naar een kankercel in de cel. eerste plaats. Er wordt al vooruitgang geboekt in die arena, omdat er gerichte therapieën worden ontwikkeld die onderscheid maken tussen kankercellen en normale cellen in hun mechanisme. En onderzoek naar immunotherapie is net zo spannend, omdat we manieren vinden om onze eigen immuunsystemen te "stimuleren" om te doen wat ze al weten hoe te doen. Zoek kankercellen en elimineer ze. De manier vinden waarop kankercellen zichzelf ‘verbergen’ en verbergen, heeft geresulteerd in betere behandelingen, en soms zelfs complete remissies, voor sommige mensen met de meest geavanceerde solide tumoren.