Danske forskere afslører ny afgørende mekanisme for kræftcellers overlevelse
Kræftceller reparerer skader på deres cellemembraner ved at indtage den beskadigede del og derefter lukke membranen. Hvis mekanismen hæmmes i kræftcellerne med allerede kendte stoffer, dør cellerne efter kort tid.
Det viser et nyt dansk studie publiceret i tidsskriftet Science Advances.
Studiet har afsløret nye afgørende detaljer til mekanismen kaldet makropinocytose, og præcist hvad der sker, når kræftcellen reparerer skader på sin cellemembran. Den nye viden om mekanismen åbner for et nyt og potentielt effektivt behandlingsmål, vurderer forskningsgruppeleder Jesper Nylandsted fra Kræftens Bekæmpelses Center for Kræftforskning og Københavns Universitet.
”Vi og andre har tidligere studeret, hvad der sker umiddelbart, når kræftcellen reparerer sig selv. Nu har vi kigget på den længere bane, hvor der sker en restruktureringsproces i cellen. Det er noget bl.a. brystkræftcellerne er ekstremt gode til, og som er afgørende for deres overlevelse. Men endnu mere interessant er det en mekanisme, som er mulig at hæmme med det rette stof,” siger Jesper Nylandsted, der har stået i spidsen for det nye studie.
Det er særligt afgørende for kræftcellers overlevelse at være i stand til at reparere skader på deres cellemembraner, da de opstår hyppigere end hos raske celler.
”Kræftceller har et øget behov for dette reparationssystem end raske celler, til dels fordi kræftcellerne er udsat for indre stress pga. forhøjet metabolisme. Men også når kræftcellerne spreder sig, hvor de presser sig gennem et proteingitterværk rundt om cellerne, hvilket giver skader på cellemembranen. Hvis der går huller på membranen, vil cellen tage vand op fra omgivelserne og bryde sammen, hvis cellen ikke kan reparere sig selv,” siger Jesper Nylandsted.
Stof kan slå kræftcellerne ihjel
I det nye studie har forskerholdet undersøgt, hvad der sker, når forskerne påfører kræftcellers membraner skader ved hjælp af en laser og dermed sætter gang i makropinocytose-systemet. Her viser de i flere film, der kan ses i forskningsartiklens supplerende materiale, hvordan cellen skiller den beskadigede del af cellemembranen ad i små kugler og transporterer dem ind til cellernes lysosomer, hvor de bliver nedbrudt og senere genbrugt.
Forskerholdet har i forbindelse med studiet afprøvet stoffet EIPA, som er kendt for at kunne blokere transportører i membranen og hæmme makropinocytose. Resultatet viser, at når mekanismen hæmmes, kan kræftcellen ikke længere reparere skaden og dør efter kort tid.
”Det peger på, at makropinocytose kan være et potentielt mål for en kommende behandling. Det er et langsigtet perspektiv, men det gør resultatet her interessant,” siger Jesper Nylandsted, der understreger, at selvom vi allerede nu har flere stoffer til rådighed, der kan hæmme makropinocytose, så er der lang vej til at finde et hæmmende stof, der også er tåleligt for mennesker.
”Det er noget af det, vi skal i gang med nu. Vi vil bl.a. undersøge, om vi kan finde et stof, der virker hæmmende for mekanismen i dyremodeller uden at slå dyrene ihjel. Måske et fremtidigt lægemiddel vil kunne gå ind og understøtte andre behandlinger og modgå den behandlingsresistens, som opstår i nogle tilfælde,” siger Jesper Nylandsted.
Mekanismen kan være milliarder år gammel
Den nye forskning peger også på, at især aggressive kræftceller bruger makropinocytose herunder nogle brystkræftceller. Det hænger muligvis sammen med, at reparationssystemet giver kræftcellen mulighed for at genbruge den skadede membran, når den er nedbrudt i lysosomerne, hvad kan være nyttigt for særligt hurtigt spredende kræftceller, der kræver store mængder energi og materiale til at danne nye celler.
”Det er et meget smart system, som nok har rødder flere milliarder år tilbage i evolutionshistorien, hvor encellede organismer skulle være i stand til at indtage molekyler ude fra og omsætte det til energi for så at dele sig. Samtidig også reparere skader på den livsvigtige cellemembran, hvis de skulle opstå. Det er ikke noget, vi ved, men mekanismen ser ud til at have rod i fundamental cellebiologi, som kræftcellerne så drager nytte af,” siger Jesper Nylandsted.
