Hoi,
Mijn naam is Emma en ik was de biologiedocent van Shymo toen zij op het Zaanlands Lyceum zat. In Shymo’s verhaal hebben jullie kunnen lezen dat Shymo’s tumor een mutatie heeft die H3K27M wordt genoemd. In deze blogpost ga ik uitleggen wat dit betekent en hoe deze mutatie waarschijnlijk Shymo’s tumor heeft kunnen veroorzaken.
Om te kunnen begrijpen wat de H3K27M mutatie betekent, moeten we eerst kijken naar wat een mutatie eigenlijk is. Ons lichaam bestaat uit zo’n 37 biljoen cellen. Elke cel heeft een celkern met daarin DNA. Je DNA wordt ook wel je erfelijk materiaal genoemd, omdat je de helft van je DNA van je moeder hebt gekregen (geërfd) en de andere helft van je vader. Het DNA van een cel kan vergeleken worden met een “receptenboek”, omdat het de instructies bevat, in de vorm van genen (“recepten”), voor wat de cel allemaal kan maken (“bakken”). Met de instructies van één gen (“recept”), maakt een cel één eiwit (“baksel”). Elke cel in je lichaam heeft hetzelfde DNA (“receptenboek”), maar omdat niet elke cel dezelfde functies heeft, gebruiken verschillende cellen verschillende genen (“recepten”) om verschillende eiwitten (“baksels”) te maken. Als een cel een gen wel gebruikt om eiwitten mee te maken, noemen we dit gen actief. Anders is het gen inactief.
Een mutatie is een verandering in je DNA. Een mutatie is niet per se goed of slecht, maar een slechte mutatie kan wel vervelende gevolgen hebben. Een voorbeeld: het recept dat jij gebruikt om appeltaart te maken, is waarschijnlijk net een beetje anders dan het recept dat je buurman gebruikt (het ene recept heeft mutaties ten opzichte van de andere), maar beiden taarten zullen heerlijk smaken. Als je er echter chilipoeder in gaat doen (een slechte mutatie!) zal het eindproduct heel wat minder lekker zijn…
De mutatie die de tumorcellen van Shymo hebben, heet H3K27M. Laten we kijken wat dit betekent. Het DNA in één cel is wel 2 meter lang. Om dat te laten passen, ligt het DNA heel strak opgerold om eiwitbolletjes heen. Deze eiwitbolletjes heten histonen (enkelvoud: histon). Histonen bestaan uit 4 verschillende soorten eiwitten en één daarvan heet H3. Shymo’s tumorcellen hebben een mutatie (verandering) in het gen (“recept”) voor het H3 eiwit (“baksel”). Cellen met de H3K27M mutatie maken normale, goede H3 histon eiwitten en gemuteerde, slechte H3 histon eiwitten. De slechte H3 eiwitten doen zelf hun werk niet goed én ze zorgen ervoor dat de goede H3 histon eiwitten ook hun werk niet goed kunnen doen.
Wat doen die H3 eiwitten dan normaal gesproken? Histonen kunnen normaal gesproken bepaalde markeringen krijgen. Sommige markeringen zorgen ervoor dat het DNA wat minder strak wordt opgerold rondom de histonen, terwijl andere markeringen ervoor zorgen dat het DNA juist strakker wordt opgerold. Als DNA strakker opgerold is, kan de cel de genen (“recepten”) op dat stuk DNA niet gebruiken (alsof de pagina’s in je receptenboek aan elkaar vast geplakt zitten). Deze genen worden daardoor inactief. Bij DNA dat minder strak opgerold is, zullen de genen juist actiever zijn, waardoor er meer eiwit gemaakt kan worden.
Wetenschappers weten nog niet precies wat het resultaat is van de H3K27M mutatie. Ze denken nu dat de slechte H3 histon eiwitten niet goed gemarkeerd kunnen worden. Daarbij zorgen de slechte H3 histon eiwitten er waarschijnlijk voor dat de goede H3 histon eiwitten ook niet meer goed gemarkeerd worden. Zonder deze markeringen wordt het DNA op bepaalde plekken minder strak opgerold. Dat zorgt er voor dat sommige genen actiever zijn dan ze zouden moeten zijn. Dit zorgt er waarschijnlijk weer voor dat cellen met de H3K27M mutatie vaker kunnen delen. Elke keer dat een cel zich in tweeën deelt, moet het DNA worden gekopieerd zodat elk van beide nieuwe cellen zijn eigen DNA kopie kan krijgen. Bij het kopiëren kunnen er nieuwe foutjes, oftewel mutaties, in het DNA ontstaan, net zoals jij een spelfout kan maken als je je appeltaart recept overschrijft. Hoe vaker een cel zich deelt, hoe meer mutaties zich kunnen ophopen.
Waarschijnlijk is bij Shymo de H3K27M mutatie al heel vroeg ontstaan (door stomme, stomme pech), bijvoorbeeld toen zij nog bij haar moeder in de buik zat (dit weet ik echter niet zeker!). 16 jaar van Shymo’s leven hebben de cellen met deze mutatie dan ongemerkt teveel kunnen delen en nieuwe mutaties kunnen verzamelen. In één van de cellen van Shymo’s ruggenmerg is zo precies de verkeerde combinatie van mutaties ontstaan, die ervoor heeft gezorgd dat deze cel een kankercel werd. Toen Shymo 16 was, was deze ene cel uitgegroeid tot een tumor. Wat er daarna allemaal gebeurd is, kan je lezen in Shymo’s verhaal op deze website.
Ik hoop dat je na het lezen van deze blogpost beter begrijpt wat de H3K27M mutatie is en mocht je nog vragen hebben, dan hoor ik die natuurlijk graag!
Bron: https://www.nature.com/articles/s41467-019-09140-x#Sec9
