Steroid hormone inhibits tumour growth
Why does a cell all of a sudden gets out of control and starts to divide until it reaches the size of a large tumour? The exact mechanism is not yet clear. A recent study published in Nature Communications gives hope: a regulatory cascade triggered by a hormone might play a key role in the targeted destruction of tumour cells. The study was conducted by Yanrui Jiang and colleagues from the research group of Renato Paro, Professor of Epigenetics at ETH Zurich and the University of Basel.
It has been known for a while that proteins from the Polycomb group regulate the expression of those genes, which play a role in tumour generation. Experiments with the fruit fly Drosophila show that if these proteins are missing or defective, a cell starts to proliferate. The researchers now studied the cancer-generating cells during the entire life cycle of fruit flies. It turned out that flies have an intrinsic mechanism to inhibit the growth of tumour cells during metamorphosis. The steroid hormone Ecdysone plays a key role in this mechanism. It regulates the development from larva to pupa. The hormone activates a small section in the genetic code, the microRNA Lethal-7, leading to total inhibition or even remission of cancer cells in adult flies. The researchers discovered another astonishing effect: this intrinsic regulatory cascade may also repress other types of tumours such as brain tumours in a sustained way - or even reverses growth.
The microRNA Lethal-7 also plays a key role in cancer generation in human beings. Understanding this genetically preserved mechanism of tumour growth and suppression in flies might suggest new forms of cancer therapies in the near future.
Original publication
Jiang, Y., M. Seimiya, T. B. Schlumpf and R. Paro (2018) external page An intrinsic tumour eviction mechanism in Drosophila mediated by steroid hormone signalling. Nature Communications 9, https://doi.org/10.1038/s41467-018-05794-1
Steroidhormon wirkt Tumorbildung entgegen
Wie kommt plötzlich eine Zelle dazu, sich ungebremst zu teilen und zu einem Tumor auszuwachsen? Der genaue Mechanismus ist nicht bekannt. Eine im Journal Nature Communications erschienene Studie gibt aber Hoffnung, dass eine durch ein Hormon ausgelöste Regulationskaskade bei der gezielten Vernichtung von Tumorzellen eine Rolle spielen könnte. Die Studie wurde durchgeführt von Yanrui Jiang und Kollegen aus der Forschungsgruppe Epigenetik von Renato Paro, Professor an der ETH Zürich und der Universität Basel.
Schon länger bekannt ist, dass Proteine der Polycomb Gruppe regulierend wirken bei der Expression jener Gene, welche bei der Tumorbildung beteiligt sind. Arbeiten diese Proteine fehlerhaft oder fehlen gänzlich, beginnt eine Zelle plötzlich zu wuchern. Dies haben Experimente mit der Fruchtfliege Drosophila ergeben. Die Forscher schauten sich nun die Entwicklung der krebsbildenden Zellen über den gesamten Lebenszyklus der Fruchtfliegen genauer an. Es zeigte sich, dass Fliegen während der Metamorphose das Wachstum der Tumorzellen nachhaltig unterdrücken können. Eine zentrale Rolle spielt dabei das Steroidhormon Ecdyson, welches bei Insekten die Entwicklung von der Larve zur Puppe steuert. Das Hormon setzt die Aktivierung eines Teilstücks im genetischen Code, der microRNA lethal-7, in Gang, welches die Entwicklung der Tumore bremsen und die Krebszellen im Adulttier entfernen kann. Erstaunlicherweise fanden die Forscher, dass diese angeborene Regulationskaskade auch andere Tumorarten wie Hirntumore nachhaltig unterdrücken und sogar rückgängig machen kann.
Die microRNA lethal-7 spielt auch beim Menschen in der Krebsentstehung eine wichtige Rolle. Das Wissen um diesen genetisch fixierten, möglicherweise konservierten Regulationsmechanismus könnte daher wichtige Hinweise für neue Therapieformen beim Menschen liefern.