Tot nog toe was onbekend hoe dit soort mutaties ontstonden

Onderzoekers van het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) ontdekten dat reparatie van breuken in het DNA de oorzaak is voor duplicaties van kleine stukjes DNA, die op hun beurt kanker kunnen veroorzaken. Tot nog toe was onbekend hoe dit soort mutaties ontstonden. Door bepaalde reparatiefactoren te remmen zagen de onderzoekers minder van dit type mutaties. Omdat chemotherapie in zeldzame gevallen ook kan leiden tot duplicaties die kanker veroorzaken, willen de wetenschappers als vervolgstap onderzoeken of ze met hun nieuw opgedane kennis dit risico nog kleiner kunnen maken. De resultaten zijn gepubliceerd in Nature Communications.

“Duplicaties van kleine stukjes DNA komen vaak voor in ons genoom, maar kunnen in sommige gevallen vervelende gevolgen hebben”, vertelt Joost Schimmel, onderzoeker bij de afdeling Humane Genetica. “Zo heeft een kwart van de patiënten met een agressieve vorm van bloedkanker, ofwel acute myeloïde leukemie, een kleine duplicatie in het zogenaamde FLT3-gen, waardoor cellen ongeremd gaan groeien, en dus bloedkanker ontstaat.” Er zijn ook andere genen bekend waarin een duplicatie kan leiden tot de ontwikkeling van kanker. Hoe deze mutaties precies ontstaan was tot nu toe een raadsel. “Wij hebben nu ontdekt dat de reparatie van DNA hieraan ten grondslag ligt.”

Met opzet DNA beschadigen 
De onderzoekers zagen dat als ze in het laboratorium een specifieke breuk maakten in het DNA van cellen, dit herkend werd door reparatiefactoren die de breuk herstelden. Hierdoor ontstonden alleen vaak duplicaties. Schimmel: “We hebben toen een van deze factoren, een DNA-polymerase, geremd en zagen daarna veel minder duplicaties.”  

Volgens Marcel Tijsterman, hoogleraar Genoomstabiliteit, is dit een belangrijke ontdekking omdat deze duplicaties, zoals in het FLT3-gen, ook kunnen ontstaan tijdens de behandeling van kanker met bestraling of chemotherapie. “Hierbij worden namelijk met opzet breuken in het DNA gemaakt. Vooral kankercellen zijn gevoelig voor DNA-schade en worden op deze manier opgeruimd”, vertelt Tijsterman. Als de duplicaties op een specifieke plek in een specifiek gen ontstaan, kan het zorgen voor de ontwikkeling van nieuwe tumoren bij behandelde patiënten. Maar dit is zeer zeldzaam. Tijsterman: “Met deze kennis willen we in de toekomst onderzoeken of het remmen van enkele reparatiefactoren de kans op duplicaties na bestraling of chemotherapie, en daarmee het risico op nieuwe tumoren, nog kleiner maakt.”