En dansk forskergruppe er potentielt kommet et stort skridt nærmere at kunne forudsige spredningen af kræft - og muligvis før sygdommen får fat i organerne.
Det viser et nyt, stort studie ledet af forskere fra Biotech Research & Innovation Centre (BRIC) ved Københavns Universitet.
Resultaterne er netop blevet publiceret i tidsskriftet Nature Materials og kortlægger, hvordan opbygningen af vores basalmembran ser ud til at have stor betydning for, om kræft spreder sig i kroppen.
»Det nye fund er vigtigt, fordi vi har opdaget en mekanisme, der muligvis kan være med til at afgøre risikoen for, at kræft spreder sig og til hvilke organer, selv før vedkommende overhovedet udvikler kræften,« siger professor Janine Erler, der er leder af forskergruppen ved Biotech Research and Innovation Centre (BRIC) på Københavns Universitet og medforfatter på studiet.
Basalmembranen omfavner kroppens celler og blodårer, og jo 'blødere' membranen er, desto sværere er det faktisk for kræftcellerne at bryde ud i blodkarrene, viser studiet.
Membranen kan ses som en slags mur - eller netlignende struktur - der adskiller en organismes ydre væv og det underliggende væv. Det er blandt andet den mur, kræftcellen skal igennem, før den kan bryde ud i blodkarrene.
Den danske forskergruppe har identificeret, at et helt særligt protein kaldet netrin-4 er afgørende for membranens opbygning og dermed er en af nøglerne til at indkapsle kræftcellerne.
»Jo flere netrin-4-molekyler, der er til stede i basalmembranen, desto blødere er membranen, så kræftcellerne har sværere ved at sprede sig. Niveauet af netrin-4 er sandsynligvis med til at afgøre risikoen for spredning af kræft, og det er en oplysning, der vil kunne forbedre behandlingen på sigt,« forklarer Janine Erler.
\ Læs mere
»Elegant studie« på flere planer
Det nye studie er et bredt samarbejde på tværs af institutioner, lande og fagdiscipliner, hvor forskerne både har inddraget musemodeller, analyser af menneskelige patientprøver og patientdata.
Resultaterne bygger blandt andet på forsøg, hvor forskerne fjernede netrin-4-proteinet fra basalmembranen i mus. Når forskerne fjernede proteinet, øgede det spredningen af kræft, fordi membranen blev ‘stivere’, og kræftcellerne havde nemmere ved at bryde ud i blodkarrene.
\ Studie på tværs af lande
Studiet er blevet til på baggrund af en samarbejdsindsats fra forskere i Danmark, Sverige, Tyskland, England og Belgien, og det spænder over mange forskellige forskningsdiscipliner.
Der har været alt fra celleforskere til biofysikere med, og forskerne har både brugt musemodeller, vævprøve, matematiske modeller og analyseret på celleniveau.
Studiet er blandt andet finansieret af European Research Council, Kræftens Bekæmpelse, German Cancer Aid, Novo Nordisk Fonden, Lundbeck Fonden og Det Frie Forskningsråd.
Kilde: BRIC
Da de så tilførte proteinet igen, bremsede det spredningen af kræft i mus.
Forskerne manipulerer som bekendt ikke med mennesker på den måde. De har derfor sammenholdt museforsøgene med analyser fra både menneskevæv, forskellige celletyper og patientdata for at se, om de på tværs af metoderne får samme resultater.
»Det er et meget grundigt og elegant studie, hvor de forsker på flere planer og på tværs af flere forskningsfelter. Forskergruppen har både brugt musemodeller, patientdata og biofysiske prøver af væv, og her har de så opdaget, hvordan netrin-4-proteinet korrelerer med, hvordan kræft spreder sig i kroppen,« siger seniorforsker Jesper Nylandsted, der er seniorforsker på Kræftens Bekæmpelses Center for Kræftforskning.
Han leder ligeledes en anden forskergruppe på Københavns Universitet, der netop forsker i kræft, celler og membraner.
»Resultaterne indikerer meget stærkt, at der en sammenhæng mellem mængden af netrin-4-proteinet, hvor elastisk membranen er, og hvor god en evne kræftcellerne har til at trænge igennem den her membran,« uddyber Jesper Nylandsted.
Protein kan være afgørende
Ifølge studiets førsteforfatter Raphael Reuten er det især brugen af forskellige forskningsdiscipliner, der gør, at han godt vil omtale sine og kollegaernes nye resultater som »banebrydende«.
\ Forskes på flere planer
I dag foregår der en del grundforskning i kræft, og der er mange projekter i gang med kræftforskning på hver deres plan og med en stor diversitet i emner. Og det er altså inden for netop feltet omkring mekanismer for spredning af kræft, at man skal læse de nye resultater.
Et andet spor, der arbejdes i, når det kommer til spredningen af kræft, er, hvordan kræftceller afskiller nogle enzymer, der laver huller i membranen.
Det har Janine Erlers forskningsgruppe ligeledes set på tidligere. Jesper Nylandsted. bemærker, at det ville være interessant at se på., om netop netrin-4-proteinet påvirker, hvordan enzymer virker i membranen.
»Vi var utrolig begejstrede over at opdage, at vi på tværs af vores forsøg og metoder finder meget stærke indikationer på, at basalmembranens opbygning har betydning for, hvor vanskeligt det er for en kræftcellerne at bryde igennem vævet og sprede sig i vores krop,« siger Raphael Reuten, der er postdoc på Biotech Research & Innovation Centre BRIC, Københavns Universitet.
Netop niveauerne af netrin-4 i basalmembran kan man faktisk måle i organerne. Har man et højere niveau af proteinet, er der mindre risiko for, at kræftcellerne spreder sig - og i sidste ende har det indflydelse på, om patienten overlever, uddyber Raphael Reuten.
Professor Ulrik Lassen, der ikke selv har været involveret i studiet, er enig i, at de nye resultater er banebrydende. Han hæfter sig særligt ved, hvor omfattende studiet er.
»Det er imponerende, hvordan forskerne tager alle tænkelige scenarier, tester en hel række kræfttyper, forskellige celletyper og sammenholder det med omkringliggende væv for at se, om der er andre ting, der er med til at påvirke metastasering (spredning af kræft),« siger Ulrik Lassen, der er professor ved Københavns Universitet og ledende overlæge ved Onkologisk Afdeling på Rigshospitalet.
»Med den tilgang understreger de mekanismerne bag, hvordan spredning af kræft er relateret til basalmembranens opbygning, og den viden er ny,« fortsætter forskeren, der ikke har en finger at sætte på den metodiske del af studiet.
I studiet har forskerne set på prøver fra både brystkræft, nyrekræft og modermærkekræft.
Hvad giver det af muligheder?
Bliver man diagnosticeret med kræft, er den største frygt, at kræftcellerne spreder sig til andre dele af kroppen. Det kaldes også metastasering.
\ Hvorfor får vi kræft?
Kroppen består af 50 billioner celler. Når en celle dør, deler en anden celle sig og tager dens plads. Sådan danner vi bl.a. hår, hud, og blod og holder kroppen på toppen.
Kræftceller er normale celler, der er kommet ud af kontrol, for eksempel fordi de er blevet påvirket af tobaksrøg. De deler sig uhæmmet og kan blive til svulster, som menneskekroppen ikke selv kan bekæmpe.
Kilde: Kræftens Bekæmpelse
Det er faktisk den proces, der tegner sig for 90 procent af dødsfaldene blandt kræftpatienter, påpeger Jesper Nylandsted. Derfor er det netop vigtigt at vide noget om, hvad risikoen er, for at en tumor vil sprede sig hos en patient.
Ifølge Janine Erler arbejder hun – sammen med forskergruppen – nu videre med at undersøge, hvorvidt man kan bruge netrin-4-proteinet som en behandlingsform.
Men til trods for at forskerne med det nye studie har fundet stærke indikationer på, hvilke mekanismer der udspiller sig i spredningen af kræft – og derudover manipuleret med proteinet netrin-4 i mus – er der stadig et stykke vej til en egentlig behandlingsform, der kan bruges til mennesker.
»I mus så vi, at proteinet netrin-4 var med til at hæmme spredningen af kræft, og vi søger nu fondsmidler til at undersøge, om det samme vil være tilfældet i mennesker, men der ligger stadig en del forskning forude, før vi kan sige mere om det,« siger Janine Erler.
Forskergruppen vil blandt andet undersøge, hvor meget niveauerne af netrin-4 i membranen kan siges at variere fra person til person.
Ifølge både Ulrik Lassen og Jesper Nylandsted er det endnu for tidligt at sige, hvor stort potentialet er i forhold til behandling af kræftpatienter, og det vil blive spændende at følge den fortsatte forskning, mener Ulrik Lassen.
\ Læs mere
Kan holde øje med organerne
En anden ting, de nye resultater potentielt åbner for, er en bedre kræftscreening af mennesker, hvor det vil være muligt at måle niveauerne af netrin-4-molekyler i forskellige organer via en biopsi (vævprøve).
»Det kan give mulighed for at screene patienter og se, om der er organer, man skal være særligt opmærksom på. Man kan altså screene mere specifikt i kroppen, når man kender til niveauerne af netrin-4 - og det gælder faktisk også på raske mennesker, men det er ikke en behandling, der er lige rundt om hjørnet,« Janine Erler.
Jesper Nylandsted deler den betragtning.
»De nye resultater kan potentielt være med til at sige noget om spredningsrisikoen af kræft hos den enkelte patient, og man kan i fremtiden forestille sig, at det kan bidrage til at man kan screene patienterne mere specifikt, men det ændrer ikke noget i behandlingen lige nu og her.«
»Det kan gøre os klogere på mekanismerne omkring, hvordan kræft kan sprede sig – og til hvilke organer,« slutter han.
