Sådan husker celler, hvem de er
Når celler i menneskets krop deler sig, hvordan husker de så, at de skal blive til eksempelvis leverceller og ikke til hudceller? Ny dansk forskning har fundet svaret, som måske kan gøre os klogere på, hvordan kræft opstår.

Til venstre ses en cellekerne med DNA (blåt) og nydannet, kopieret DNA (grønt). Til højre er en model for duplikering af DNA og information i histonmodifikationerne. De gamle histoner genbruges og overføres til de nye datter-DNA-strenge, og samtidigt optages de nye histoner. Over tid kopieres informationen (modifikationerne) fra de gamle til de nye histoner. Den nye forskning har kortlagt denne kopieringsproces. (Grafik: Constance Alabert)

Til venstre ses en cellekerne med DNA (blåt) og nydannet, kopieret DNA (grønt). Til højre er en model for duplikering af DNA og information i histonmodifikationerne. De gamle histoner genbruges og overføres til de nye datter-DNA-strenge, og samtidigt optages de nye histoner. Over tid kopieres informationen (modifikationerne) fra de gamle til de nye histoner. Den nye forskning har kortlagt denne kopieringsproces. (Grafik: Constance Alabert)

Når et foster bliver til et lille menneske i moderens mave, kræver det, at cellerne specialiserer sig. Nogle bliver til leverceller, andre til hjerneceller, mens en helt tredje type bliver hudceller. De celler deler sig, og det bliver de ved med resten af livet. Nogle gange ændrer de sig under delingen senere i livet, og det kan blandt andet betyde, at nogle bliver til kræftceller.

»Vi har undersøgt hvilke mekanismer, der gør, at en celle kan huske, at den for eksempel er en hud-, lever- eller nervecelle. Det er ikke kun vigtigt under vores udvikling som mennesker i fosterstadiet, men også fordi det muligvis vil kunne give os et svar på, hvorfor nogle celler bliver til kræftceller,« fortæller Anja Groth, som er lektor og leder af forskerholdet ved Biotech Research and Innovation Centre på Københavns Universitet. Det nye forskningsresultat er udkommet i det videnskabelige tidsskrift Genes and Development.

Ved Syddansk Universitet forsker Susanne Mandrup blandt andet i pattedyrsceller. Hun synes, den nye viden er meget spændende.

»Det er altid vigtig viden, hvordan stamceller udvikler sig, men også hvordan vi kan kontrollere, hvordan stamceller udvikler sig. Det her vidste vi ikke i forvejen. Man har gættet på det, men det er aldrig bevist på denne måde før,« siger Susanne Mandrup, der er professor ved Institut for Biokemi og Molekylær biologi på SDU.

Proteiner i cellekernen giver svaret

Når en celle, modercellen, deler sig til nye celler, dattercellerne, overfører den såkaldt epigenetisk information, der hjælper dattercellerne med at huske hvilke gener der skal være aktive. Den information ligger blandt andet i nogle særlige proteiner, histoner, inde i cellen. Rundt om histonerne snor DNA sig, og sammen danner de noget, der minder om perler på en snor, også kaldet kromatin.

Forskning i de senere år har vist, at histonerne spiller en meget central rolle i at bestemme cellers identitet. Det er nemlig histonerne, der ved hjælp af kemiske stoffer fortæller cellen, hvordan den skal læse DNA’en, og dermed om de nye celler skal være eksempelvis hudceller og leverceller.

Den nye forskning viser, hvordan informationen i histonerne videregives til dattercellerne, så de får samme egenskaber som modercellen.

»De her mekanismer gør, at dattercellerne får overført histonernes information fra modercellens specielle programmering. Det er en slags software, der ligger oven på det genetiske materiale. Når et program kører (for eksempel levercellens, red), så kan et nyt program (for eksempel hudcellens, red) ikke starte. Det er vigtigt, at cellen kan huske, hvad slags celle den er, så den bevarer sine egenskaber,« forklarer Anja Groth.

Det er altså under celledelingen, at informationsoverførslen fra modercelle til datterceller kan gå galt og resultere i at de nye celler udvikler sig til kræftceller.

Måske et skridt i kampen mod kræft

Denne viden om, hvordan celler husker, hvem de er, og hvad de skal blive, kan ifølge Anja Groth måske være et skridt på vejen til bedre at forstå, hvordan nogle celler bliver til kræftceller.

»Kræftceller har mange forandringer i de kemiske modifikationer på deres histoner. Kræft er en kombination af genetiske forandringer og epigenetiske forandringer. Vi forstår ikke ret godt, hvorfor kræftceller har forkerte mønstre i histonmodifikationerne. Det er vigtigt, for hvilke egenskaber kræftceller har. Kan vi ændre på de modifikationer, kan vi også ændre på de egenskaber, kræftceller har,« forklarer Anja Groth.

Med den nye viden om hvordan celler deler sig, er det forskernes håb, at de på sigt kan blive klogere på, hvordan de så kan manipulere med de informationer, der afgør, at celler bliver bestemte celletyper.

Behandling på celleniveau

Kræft er imidlertid ikke den eneste sygdom, hvor viden om cellers hukommelse kan være nyttig. Mange livsstilssygdomme har epigenetiske defekter – for eksempel diabetes. På den lange bane kan denne nye viden bruges til behandling af disse sygdomme på celleniveau.

»Hvis man kan gå ind og ændre på balancen i histon-informationerne, og hvordan de bliver videregivet, kan vi få værktøjer, der hjælper cellerne til at glemme, hvad de skal være. Hvis det sker af sig selv er det et problem, men hvis vi bevidst kan manipulere cellerne, og kan gøre det i behandling, kan vi regenerere forskelligt væv,« fortæller Anja Groth.

Ifølge Susanne Mandrup er denne viden essentiel i forståelsen af flercellede organismer, som mennesker er.

»Det er en lille brik i et stort puslespil, der går ud på at forstå, hvordan stamceller udvikler sig og fastholder specialiseringen. Vi er helt inde ved kernen af, hvordan vi skal forstå livet. Hvis celler ikke kunne specialisere sig, var vi stadig kun encellede organismer,« forklarer Susanne Mandrup. 

Nyhed: Lyt til artikler

Du kan nu lytte til udvalgte artikler herunder. Du kan også lytte til de oplæste artikler i din podcast-app, hvor du finder dem under navnet 'Videnskab.dk - Lyt til artikler'.

Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på vores Instagram-profil, og læs om de nedenstående prisvindende billeder af stjernetåger og stjernefabrikker her.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med omkring en million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk