Het onderzoek, uitgevoerd door wetenschappers van de Universiteit van Barcelona en het onderzoeksinstituut IDIBAPS, heeft een belangrijk mechanisme blootgelegd in de ontwikkeling van menselijke longen, met de nadruk op de rol van het eiwit IGFBP3 (Insulin-like Growth Factor Binding Protein 3). Dit eiwit speelt een essentiële rol in de vroege stadia van longontwikkeling door de longcellen ongedifferentieerd te houden, waardoor ze zich kunnen delen en groeien. Naarmate de longen zich verder ontwikkelen, moet het niveau van IGFBP3 afnemen om de cellen te laten differentiëren en rijpen tot functioneel longweefsel.
Het afnemen van IGFBP3 wordt geregeld door een specifiek microRNA, genaamd miR-34a. Dit microRNA fungeert als een regulator die IGFBP3 onderdrukt op de momenten dat de longcellen moeten beginnen te differentiëren. Dit proces van afnemende IGFBP3-activiteit stelt de longcellen in staat om zich te specialiseren en structureel functioneel weefsel te vormen, dat essentieel is voor de ademhalingsfunctie.
Voor hun onderzoek gebruikten de wetenschappers driedimensionale longorganoïden, kleine longstructuren die in het laboratorium worden gekweekt en die de ontwikkeling van echte longen nabootsen. Door deze organoïden te bestuderen, konden ze in detail observeren hoe IGFBP3 en miR-34a samenwerken tijdens de longontwikkeling. Deze bevindingen hebben niet alleen implicaties voor het begrip van normale longontwikkeling, maar bieden ook belangrijke inzichten voor de behandeling van neonatale ademhalingsaandoeningen en longkanker.
IGFBP3 blijkt niet alleen cruciaal te zijn voor gezonde longontwikkeling, maar speelt ook een rol in het ontstaan en de progressie van kanker. In de context van longkanker is gebleken dat verhoogde niveaus van IGFBP3 geassocieerd zijn met slechtere prognoses, omdat het eiwit de groei en metastase van kankerstamcellen bevordert. Dit suggereert dat IGFBP3 een dubbelzinnige rol speelt: terwijl het in de vroege stadia essentieel is voor groei, kan het bij overexpressie bijdragen aan kankerprogressie. Het onderzoek opent nieuwe wegen voor het ontwikkelen van therapieën die zich richten op IGFBP3-regulatie, zowel voor de behandeling van neonatale longproblemen als voor nieuwe kankertherapieën.