From radiation damage to regeneration using salivary gland organoids: unraveling the underlying signaling pathways

Van stralingsschade tot regeneratie met behulp van speekselklierorganoïden: het ontrafelen van de onderliggende signaalroutes

Hoofd-halskanker is een van de meest voorkomende vormen van kanker wereldwijd. Radiotherapie is een belangrijke behandeloptie, maar kan langdurige schade aan omliggend gezond weefsel, vooral aan de speekselklieren, veroorzaken. Dit kan leiden tot een verminderde speekselproductie en disfunctie van de speekselklieren. Hierdoor worden alledaagse handelingen zoals eten en spreken moeilijker, en neemt de kwaliteit van leven aanzienlijk af.

Nieuwere bestralingstechnieken, zoals protonentherapie, zijn ontwikkeld om tumoren nauwkeuriger te bestralen maar gezond weefsel te sparen. Helaas kunnen de speekselklieren nog steeds worden aangetast. Om beter te begrijpen hoe proton- en conventionele (fotonen) radiotherapie de speekselklieren beïnvloeden, is in dit onderzoek van Davide Cinat gebruikgemaakt van in het laboratorium gekweekte modellen die bekendstaan als organoïden. Deze miniatuurspeekselklieren bootsen de echte speekselklieren, inclusief zeldzame stamcellen die essentieel zijn voor weefselherstel en regeneratie, na. Met behulp van deze modellen is ontdekt dat proton- en fotonenbestraling verschillende ontstekingsreacties opwekten door het activeren van normaal inactieve “virusachtige” elementen in ons DNA. Vooral na protonenbestraling, leidde deze activatie tot een sterke ontstekingsreactie en beïnvloedde de functie van stamcellen. Bestraling beschadigde ook de mitochondriën, de energie producerende componenten van cellen, en veroorzaakte cellulaire veroudering (senescentie). Verminderen van deze schade verbeterde de activiteit van stamcellen.

Daarnaast is ontdekt dat specifieke signaalroutes, met name Notch en Hippo, een belangrijke rol speelden in hoe stamcellen reageren op en herstellen van stralingsschade. Door deze mechanismen bloot te leggen, draagt dit onderzoek bij aan de ontwikkeling van therapieën die de effectiviteit van radiotherapie verbeteren, het gezonde weefsel beter beschermen en de kwaliteit van leven van kankerpatiënten verbeteren.

Proefschrift: https://hdl.handle.net/11370/d304f13f-566a-49d6-81f3-b06d0935c7f9