Derfor bliver kræftknuder resistente mod behandling
Forskerne har opdaget tre gener, som er nøglen til ny forståelse af, hvorfor kræftceller bliver meget modstandsdygtige over for behandling. De tre gener sidder på samme kromosom.

Kræftcellerne i en tumor er vidt forskellige, hvilket gør det svært at ramme dem med samme kur. (Foto: Colourbox).

Kræftcellerne i en tumor er vidt forskellige, hvilket gør det svært at ramme dem med samme kur. (Foto: Colourbox).

Stråleterapi, kemoterapi og antihormonbehandling. 

Mange kræftpatienter modtager flere forskellige slags kræftbehandling, uden at noget af det hjælper. Det er, som om kræftknuderne er immune over for lægernes angreb – en resistens, der bliver mere og mere udtalt, jo længere henne i sygdomsforløbet patienten når.

Denne resistens har længe været et mysterium. Men nu har et engelsk-dansk forskerhold gjort en opdagelse, der løfter sløret for, hvor denne resistens kommer fra, og hvad man kan gøre ved den. I en videnskabelig artikel, som forskerne netop har publiceret i det anerkendte videnskabelige tidsskrift Nature, afslører forskerne en stærk kobling mellem den modstandsdygtige kræft og tre specifikke gener.

»Vi har afsløret tre gener, der bestemmer, hvor stabile kromosomerne er, når de bliver kopieret under celledeling. Hvis generne mangler, bliver kromosomerne ikke kopieret ordentligt, hvilket fører til, at der opstår kaos i cellernes arvemateriale. Det gør cellerne meget forskellige og dermed også svære at behandle,« siger professor Jiri Bartek, der er forsker ved Kræftens Bekæmpelse.

Ikke to kræftceller er identiske

Det nye resultat kommer ikke dumpende ud af den blå luft, men er tværtimod et resultat af mange års intenst arbejde.

Det første gennembrud kom i 2012, hvor forskergruppen kortlagde, hvordan en kræftknude udvikler sig under konkrete behandlingsforløb. Det viste sig, at cellerne i en kræftknude genetisk set var voldsomt forskellige. Ingen af de tumorceller, forskerne sammenlignede, var identiske. 

Studiet kickstartede en diskussion om, hvad den store indbyrdes forskellighed mon betød. Det blev klart, at man var nødt til at vide noget mere om, hvordan kræftceller i samme tumor kan udvikle sig så forskelligt, hvis man ville gøre sig forhåbninger om at kunne udvikle en effektiv behandling mod dem.

Denne udfordring tog den selvsamme forskergruppe op. Med hjælp fra Jiri Bartek sammenlignede forskerne de 46 kromosomer, som findes i normale menneskeceller, med de kromosomer der findes i kræftceller.

Manglende gener medfører kaotisk celledeling

Forskergruppen studerede et fænomen kaldet ’kromosomal instabilitet’, hvor kræftcellernes DNA bliver mere og mere forstyrrede og kaotiske, som tiden går. Hver eneste celledeling medfører mere kaos i DNA’et, hvilket gør tumoren mere og mere aggressiv og vildtvoksende. 

I en serie forsøg, der bl.a. gik ud på at isolere og granske kræftcellernes kromosomer under et mikroskop ét for ét, nåede forskerne frem til, at kaosset opstår på grund af en fejl i de individuelle led i celledelingen – fejl der skyldes, at cellerne mangler én af tre gener.

Disse tre ’nøgle-gener’ har de mundrette navne MCD4, MEX3C og ZNF516.

Arvematerialet kopieres forkert

For at forstå, hvad der helt præcist går galt, når et af de tre gener mangler, må man kigge nærmere på hver enkelt celles arvemateriale i form af de 46 kromosomer, som hver især udgør en lang DNA-streng, der bærer vores gener.

  1. DNA-replikation: Når en rask celle deler sig I to, laver den i første omgang en nøjagtig kopi af 46 kromosomer.
     
  2. Kromosom-segregation: Næste skridt i celledelingen er at opsplitte arvematerialet i to fuldstændig ens dele, der fordeles mellem to nye datterceller. 
Fakta

Dette forskningsprojekt er støttet af Kræftens Bekæmpelse, Lundbeckfonden og Europakommissionen.

Mangler cellen et af de tre gener, er denne proces ude af kontrol. I stedet for at få de nødvendige 46 kromosomer, ender cellerne med at få et tilfældigt antal. Dertil kommer, at et kromosoms ender uforvarende risikerer at blive svejset sammen, mens andre delkomponenter bliver kopieret mange gange eller ligefrem slettet.

Celledeling overvåget under mikroskop

Jiri Bartek og hans kolleger var nysgerrige efter at finde ud af, om der var en sammenhæng mellem hvornår i delingsprocessen, der var sket en fejl, og hvordan kræftcellens kromosom kom til at se ud.

Med håb om at kunne se nogle sammenhænge, overvågede forskerne hundredvis af kræftceller, der var i færd med at dele sig, under et mikroskop.

De fandt, at fejl under DNA-kopiering førte til kromosomer, hvis ender var bundet sammen, eller som var afhuggede, mens fejl, der var sket under selve celledelingen, førte til, at de ellers korrekt kopierede kromosomer ikke blev adskilt ordentligt.

»Studiet viste, at kræftcellernes kaotiske DNA først og fremmest blev drevet af fejl, der skete, før de kopierede kromosomer blev skilt ad og ikke under selve celledelingen, stik imod hvad vi forventede,« siger Jiri Bartek.

Cellerne stresser over manglende gener

Celledelingen er en særligt sårbar periode i cellernes liv. Alle celler lever med den konstante udfordring af at sikre præcis overførsel af DNA fra en cellegeneration til den næste.

Netop i denne periode er det særligt risikabelt for cellerne at blive udsat for skadelige påvirkninger, der kan spænde ben for kopieringsprocessen og skabe fejl i kromosomerne.

Forskernes forsøg afslørede, at de celler, der manglede ét af de tre gener, kopierede deres DNA ekstremt langsomt, hvilket indikerede, at de var stressede. Det svarer til den stress, der opstår, hvis et håndværkersjak bliver sat til at bygge et hus uden at have tilstrækkeligt med mursten. Håndværkerne er tvunget til at lave konstruktionsfejl, som i værste fald kan få huset til at kollapse.

Kræftcellernes styrke kan gøres til en svaghed

Når kræftcellerne hele tiden ændrer karakter og identitet, er det svært at designe et konventionelt behandlingsforløb mod dem. Men forskerne håber på, at den nye opdagelse kan bruges til at udnytte kræftcellernes værn mod behandling og bruge det som et våben mod dem selv. Finten er at gøre kræftcellerne så ustabile, at de ikke længere er funktionsdygtige og går til grunde.

Opgaven går altså ud på at finde en måde, der kan gøre kræftcellernes delingsproces så kaotisk og fejlbefængt, at kræftcellerne dør, uanset hvordan deres arvemateriale ellers ser ud.

Forskerne har i deres studier fokuseret på tarmkræftceller, men man ved fra andre studier, at cellerne fra andre former for kræft mangler de selvsamme gener.

Forskerne har en formodning om, at de har fundet en mekanisme, der er universel for de fleste kræftformer og ikke kun for den en slags, vi har studeret. Det giver håb om, at man på sigt kan finde en metode, der kan tvinge alle slags kræftceller udover kanten og ned i afgrunden.

... Eller følg os på Facebook, Twitter eller Instagram.

Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab, klima og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.