Explainer video (engelska). Video: Catrin Jakobsson.
Proteinerna filmade i realtid: Vissa av de tusentals proteinerna på ytan av en stressad cell har märkts ut så att de lyser. På videon ser man hur dessa proteiner först befinner sig på cellens yta men sedan gradvis tar sig in i cellen. Film: Mattias Belting, Lunds universitet.
– Vi har arbetat i flera år för att lära oss vilka målproteiner på cancercellernas yta som kan användas för att hjälpa ”missilerna” in i cellen. Det har varit en komplicerad metodutveckling som vi är mycket glada åt att ha lyckats med, säger Mattias Belting, professor i klinisk onkologi. Den forskargrupp han leder har just publicerat en artikel om den nya metoden i tidskriften Nature Communications.
Mattias Belting beskriver det inre av en cancertumör som en ogästvänlig miljö. Tumörens snabba celldelning leder till syrebrist, lågt pH och brist på näringsämnen. I den miljön dör somliga celler av sig själva, medan andra går att döda med strålning, cellgifter eller immunterapi. Men de celler som anpassar sig och överlever är extra farliga.
– Vi kallar dem stressade celler, och de är kända för att vara aggressiva och oemottagliga för den vanliga cancerbehandlingen. Det är dem vi måste hitta nya sätt att angripa, förklarar Mattias Belting.
Lundaforskarna har kartlagt de tusentals proteinerna på ytan av en vanlig cancercell respektive en cancercell som stressas av syrebrist. De har också funnit ett speciellt protein (caveolin-1) som fungerar som en ”portvakt” och hindrar många av ytproteinerna från att ta sig in i stressade cancerceller.
I nästa steg har forskarna identifierat ett 30-tal målproteiner som finns i stora mängder på ytan av stressade cancerceller, och som också har förmågan att effektivt ta sig förbi ”portvakten” och transporteras in i cellerna. Mot ett av dessa proteiner har de lyckats rikta en giftladdad missil i form av en antikropp kopplad till ett cellgift. Denna kunde ta sig in enbart i stressade celler och döda dem, medan andra celler klarade sig oskadade.
Bildtext: "Portvakten" caveolin-1, lilafärgad, söker sig ut till cellytan på en stressad cell och förhindrar endocytosen, dvs hindrar de flesta proteiner från att ta sig in i cellen. Proteiner markerade med grönt har dock förmågan att ta sig förbi "portvakten" och in i cellen. De utgör därför möjliga mål för läkemedelsleverans till stressade cancerceller. Illustration: Mattias Belting
– Det viktigaste i våra resultat är att vi inte bara identifierat proteinerna på de stressade cancercellerna, utan också vilka av dem som kan användas som mål för att få in läkemedel i cellerna, säger Erika Bourseau-Guilmain som är studiens förstaförfattare.
Intresset för gruppens forskning har varit mycket stort. Metoden och några målproteiner är noga beskrivna i artikeln i Nature Communications, vilket gör att andra forskargrupper kan bygga vidare på lundagruppens grund.
– Vi själva vill gå vidare med övriga målproteiner. Vi vill också studera andra typer av stress för att hitta fler möjliga målproteiner för läkemedelsutveckling, säger Mattias Belting.
Lundaforskarnas arbete har gjorts med celler från bland annat glioblastom, en svårbehandlad form av hjärntumör. De tror dock att ”missilmetoden” kan användas inte bara mot denna utan mot många andra – kanske alla – typer av solid cancer, eftersom stressade cancerceller finns i alla farliga cancerformer.
Studien har finansierats av bl.a. Lunds universitet, Vetenskapsrådet, Cancerfonden, Region Skåne samt en donation från Viveca Jeppsson, och gjorts i samarbete med bl.a. CEBMMS (The Center of Excellence in Biological and Medical Mass Spectrometry) i Lund.
Ingela Björck