Meer begrip van chemokinereceptoren opent de weg naar betere kankerbehandelingen
Farmacoloog Kylie Pan onderzocht chemokinereceptoren die bij verschillende vormen van kanker verhoogd voorkomen. Haar onderzoek leidt tot meer kennis die kan helpen bij het ontwikkelen van nieuwe behandelingen tegen kanker.
Ons lichaam gebruikt signalen om aan te sturen hoe cellen zich moeten gedragen. Een belangrijke groep eiwitten op cellen die deze signalen ontvangen, zijn de G-eiwitgekoppelde receptoren (GPCRs). Chemokinereceptoren behoren tot deze GPCRs en spelen een cruciale rol bij het leiden van immuuncellen naar de juiste plek in het lichaam.
Betere behandelingen
Pans onderzoek richt zich op twee specifieke chemokinereceptoren, CXCR4 en ACKR3, die beide reageren op hetzelfde signaalmolecuul, CXCL12. Omdat deze receptoren in verschillende vormen van kanker verhoogd voorkomen, zijn ze interessante doelwitten voor nieuwe medicijnen. Het doel van dit onderzoek is om betere behandelingen te ontwikkelen door de biologie van deze twee receptoren beter te begrijpen.
Het onderzoek richtte zich op drie belangrijke vragen:
1. Hoe blokkeert het medicijn TG-0054 (Burixafor) CXCR4? De onderzoekers ontdekten dat het CXCL12 binding aan de receptor voorkomt en dat het de werking van CXCR4 op een unieke manier beïnvloedt. Dit maakt TG-0054 een nuttig hulpmiddel voor verder onderzoek.
2. Hoe kunnen we CXCR4-signalen wiskundig modelleren? Met computermodellen analyseerden Pan en haar collega’s hoe CXCR4 werkt en waarom TG-0054 zich anders gedraagt dan andere medicijnen.
3. Hoe beïnvloeden CXCR4 en ACKR3 elkaar? De onderzoekers ontdekten dat ACKR3 niet alleen CXCL12 uit de omgeving verwijdert (zoals eerder gedacht), maar ook op een onverwachte manier de activiteit van CXCR4 beïnvloedt.
Het onderzoek draagt bij aan een beter begrip van hoe deze receptoren werken, wat kan helpen bij de ontwikkeling van nieuwe kankerbehandelingen. Daarnaast laat het zien hoe krachtig wiskundige modellen kunnen zijn bij het bestuderen van biologische processen.
Wiskundige modellen
Pan heeft haar onderzoek uitgevoerd met cellen, waarin we de specifieke receptoren, CXCR4 en ACKR3, toe voegden. Daarna gebruikte ze verschillende meetapparatuur om te bepalen hoe de cellen reageerden wanneer ze werden blootgesteld aan medicijnen. Ook keek ze naar eerder onderzoek om te begrijpen hoe deze receptoren signalen naar binnen in de cel sturen. Vervolgens schreef ze eenvoudige wiskundige vergelijkingen om deze processen uit te leggen.
Pan: ‘Mijn onderzoek heeft brede maatschappelijke implicaties, vooral op het gebied van verbeterde kankerbehandelingen door de ontwikkeling van meer gerichte en effectieve medicijnen. Door een beter begrip van CXCR4 en ACKR3 dragen mijn bevindingen bij aan precisiegeneeskunde, wat kan leiden tot gepersonaliseerde therapieën met minder bijwerkingen. Het gebruik van wiskundige modellen in mijn studie onderstreept de groeiende rol van computationele tools bij medicijnontwikkeling en slaat een brug tussen biologie en technologie.’
