Bildet er fra et in vitro-eksperiment (i laboratoriet). Det viser en sfæroid – en slags ball – av kreftceller fra melanom/føflekkreft, og hvordan netrin 4-protein ser ut til å hemme spredningen av kreftceller i laboratoriet(Foto: Reuten et al.)
Danske forskere tar et steg nærmere det å kunne forutsi spredningen av kreft før den oppstår
En nyoppdaget mekanisme ser ut til å være med å bestemme hvordan kreft sprer seg, beskriver forskere i ny studie.
En dansk forskergruppe ser ut til å ha kommet et skritt nærmere å kunne forutsi spredningen av kreft -kanskje før sykdommen tar fatt i organene.
Det viser en stor studie ledet av forskere fra Biotech Research & Innovation Senter (BRIC) ved Københavns Universitet.
Resultatene har nettopp blitt publisert i tidsskriftet Nature Materials og kartlegger hvordan oppbygningen av den såkalte basalmembranen ser ut til å ha stor betydning for om kreft sprer seg til andre steder i kroppen.
Basalmembranen omfavner kroppens celler og blodårer, og jo mykere membranen er, desto vanskeligere er det for kreftcellene å bryte ut i blodkarene, viser studien.
Membranen er en slags mur – eller nettlignende struktur – som skiller en organismes ytre vev og det underliggende vevet. Det er blant annet den muren kreftcellen må igjennom før den kan bryte ut i blodårene.
– Det nye funnet er viktig fordi vi har oppdaget en mekanisme som kanskje kan være med på å avgjøre risikoen for at kreft sprer seg og til hvilke organer, selv før vedkommende i det hele tatt utvikler kreften, sier professor Janine Erler, som er leder av forskergruppen ved Biotech Research and Innovation Centre (BRIC) ved Københavns Universitet og en av forskerne bak studien.
Forskerne har funnet ut at det er et helt spesielt protein som kalles netrin 4 som er avgjørende for membranens oppbygning og dermed er en av nøklene til å kapsle inn kreftcellene.
– Jo flere netrin 4-molekyler som er til stede i basalmembranen, desto mykere er den, slik at kreftcellene har problemer med å spre seg. Nivået av netrin 4 er sannsynligvis med på å avgjøre risikoen for spredning av kreft, og det er en opplysning som vil kunne forbedre behandlingen på sikt, forklarer Janine Erler.
Studie på tvers av land
Studien har blitt til på bakgrunn av en samarbeidsinnsats fra forskere i Danmark, Sverige, Tyskland, England og Belgia, og det spenner over mange ulike forskningsdisipliner.
Det har vært med alt fra celleforskere til biofysikere, og forskerne har både brukt musemodeller, vevsprøve, matematiske modeller og analyser på cellenivå.
Studien er blant annet finansiert av European Research Council, Kræftens Bekæmpelse, German Cancer Aid, Novo Nordisk Fonden, Lundbeck Fonden og Det Frie Forskningsråd.
Den nye studien er et bredt samarbeid på tvers av institusjoner, land og fagdisipliner, der forskerne både har tatt med musemodeller, analyser av menneskelige pasientprøver og pasientdata.
Resultatene bygger blant annet på forsøk der forskerne fjernet netrin 4-protein fra basalmembranen i mus. Når forskerne fjernet proteinet, økte det spredningen av kreft fordi membranen ble «stivere» og kreftcellene hadde lettere for å bryte ut i blodårene.
Da de tilførte proteinet igjen, bremset det spredningen av kreft i mus.
Forskerne manipulerer som kjent ikke med mennesker på den måten. Forskerne har derfor i stedet sammenlignet museforsøkene med analyser fra både menneskevev, ulike celletyper og pasientdata.
– Det er en veldig grundig og elegant studie der de forsker på flere plan og på tvers av flere forskningsfelter. De har både brukt musemodeller, pasientdata og biofysiske prøver av vev, og her har de sett hvordan netrin 4-protein korrelerer med hvordan kreft sprer seg i kroppen, sier Jesper Nylandsted som er seniorforsker ved Center for Kræftforskning i Danmark.
Han leder også en annen forskergruppe ved Københavns Universitet som nettopp forsker på kreft, celler og membraner.
– Resultatene indikerer veldig sterkt at det en sammenheng mellom mengden av netrin 4-proteinet, hvor elastisk membranen er og hvor god evne kreftcellene har til å trenge gjennom denne membranen, utdyper Nylandsted.
I studien har forskerne blant annet tilført proteinet netrin 4 til mus. Resultatene viser at jo høyere nivået av det molekylet er i basalmembran, jo vanskeligere er det for kreftceller å bryte ut og spre seg. Til venstre er organet fra en mus der man ikke har skrudd opp nivået av netrin 4. Til høyre er fra en mus der man har innsatt et høyere nivå av netrin 4, og her har ikke cellene spredt seg i like høy grad. Metoden er ikke testet på mennesker, men forskerne vil nå søke forskningsmidler til å forske videre på dette.(Foto: Basement membrane stiffness determines metastases formation)
Protein kan være avgjørende
Ifølge studiens førsteforfatter, Raphael Reuten, er det særlig bruken av ulike forskningsdisipliner som gjør at han vil omtale resultatene som «banebrytende.»
Annonse
Forsket på flere plan
I dag foregår det en del grunnforskning på kreft, og det er mange prosjekter i gang med kreftforskning på mange plan og med en stor diversitet i emner. Og det er altså innen nettopp feltet omkring mekanismer for spredning av kreft at man skal lese de nye resultatene.
Et annet spor som arbeides med når det kommer til spredningen av kreft, er hvordan kreftceller skiller ut noen enzymer som lager hull i membranen.
Det har Janine Erlers forskningsgruppe også sett på tidligere. Jesper Nylandsted påpeker at det ville være interessent å se på om nettopp netrin 4-proteinet påvirker hvordan enzymer virker i membranen.
– Vi var utrolig begeistret over å oppdage at vi på tvers av våre forsøk og metoder finner veldig sterke indikasjoner på at basalmembranens oppbygning har betydning for hvor vanskelig det er for en kreftcellene å bryte gjennom vevet og spre seg i kroppen vår, sier Reuten, som er postdoktor på Biotech Research & Innovation Centre BRIC, Københavns Universitet.
Nettopp nivåene av netrin 4 i basalmembran kan man faktisk måle i organene. Har man et høyere nivå av proteinet, er det mindre risiko for at kreftcellene sprer seg – og til syvende og sist har det innflytelse på om pasienten overlever, utdyper Reuten.
Professor Ulrik Lassen, som ikke selv har vært involvert i studien, er enig i at de nye resultatene er banebrytende. Han påpeker særlig hvor omfattende studien er.
– Det er imponerende hvordan forskerne tar alle tenkelige scenarier, tester en hel rekke krefttyper, ulike celletyper og sammenligner det med omkringliggende vev for å se om det er andre ting som er med på å påvirke metastasering (spredning av kreft), sier Lassen, som er professor ved Københavns Universitet og ledende overlege ved Onkologisk Afdeling ved Rigshospitalet.
– Med den tilnærmingen understreker de mekanismene bak hvordan spredning av kreft er relatert til basalmembranens oppbygning, og den kunnskapen er ny, fortsetter forskeren.
Forskerne har sett på prøver fra både brystkreft, nyrekreft og føflekkreft.
Hva gir det av muligheter?
Blir man diagnostisert med kreft, er den største frykten at kreftcellene sprer seg til andre deler av kroppen. Det kalles også metastasering.
Hvorfor får vi kreft?
Kroppen består av 50 billioner celler. Når en celle dør, deler en annen celle seg og erstatter den. Slik danner vi blant annet hår, hud, og blod og holder kroppen i gang.
Kreftceller er normale celler som har kommet ut av kontroll, for eksempel fordi de har blitt påvirket av tobakksrøyk. De deler seg uhemmet og kan bli til svulster som menneskekroppen ikke selv kan bekjempe.
Det er faktisk den prosessen som tegner seg for 90 prosent av dødsfallene blant kreftpasienter, påpeker Jesper Nylandsted. Derfor er det viktig å vite noe om hva risikoen for at en svulst vil spre seg hos en pasient.
Ifølge Janine Erler arbeider hun – sammen med forskergruppen – nå videre med å undersøke om man kan bruke netrin 4-protein som en behandlingsform.
Men til tross for at forskerne med den nye studien har funnet sterke indikasjoner på hvilke mekanismer som utspiller seg i spredningen av kreft – og dessuten manipulert med proteinet netrin 4 i mus – er det fortsatt et stykke vei til en egentlig behandlingsform som kan brukes til mennesker.
– I mus så vi at proteinet netrin 4 var med på å hemme spredningen av kreft, og vi søker nå fondsmidler til å undersøke om det samme vil være tilfellet i mennesker, men det ligger fortsatt en del forskning før vi kan si mer om det, sier Erler.
Annonse
En av tingene det danske forskerteamet forventer å lære mer om i framtiden, er hvor mye nivåene av netrin 4 kan sies å variere fra person til person.
Ifølge både Ulrik Lassen og Jesper Nylandsted er det enda for tidlig å si hvor stort potensialet er i forhold til behandling av kreftpasienter, og det vil bli spennende å følge den fortsatte forskningen, mener Lassen.
Kan holde øye med organene
En annen ting de nye resultatene potensielt åpner for, er at vi blir flinkere til å screene mennesker og se hvor høye nivåer de har av netrin 4-molekyler i ulike organer via en biopsi (vevsprøve).
– Det kan gi muligheter for å screene pasienter og se om det er organer man bør være spesielt oppmerksom på. Man kan altså screene mer spesifikt i kroppen når man kjenner til nivåene av netrin 4 – og det gjelder faktisk også på friske mennesker, men det er ikke en behandling som er like rundt hjørnet, sier Janine Erler.
Jesper Nylandsted deler den betraktningen.
– De nye resultatene kan potensielt være med på å si noe om spredningsrisikoen av kreft hos den enkelte pasienten, og man kan i framtiden forestille seg at det kan bidra til at man kan screene pasientene mer spesifikt, men det endrer ikke noe i behandlingen på kort sikt.
– Det kan gi mer informasjon om mekanismene for hvordan kreft kan spre seg – og til hvilke organer, avslutter han.
