Kræftceller er egoistiske celler, der formerer sig hæmningsløst og derved ødelægger funktionen af kroppens normale celler og organer.
For at forhindre disse skadelige virkninger behandles der ofte med kemoterapi, som hæmmer celledeling.
Desværre har kræftceller en meget veludviklet evne til at udvikle resistens over for behandlingen. Det skyldes, at kræftcellers arveanlæg (DNA) er meget ustabile sammenlignet med normale cellers.
Der er derfor større risiko for, at en ændring i arveanlæggene, en mutation, gør kræftcellen resistent, så den kan fortsætte med at formere sig.
Derudover betyder ustabiliteten i arvemassen, at den resistensskabende mutation er gemt som en nål i en høstak blandt mange andre ændringer.
Resistente plantemutanter identificeret
For at undersøge resistens mod kemoterapi på en ny måde, der tillader identifikation af én enkelt resistensskabende ændring i arvemassen, har forskerne Trine Juul, Stig Uggerhøj Andersen og Jan-Elo Jørgensen fra Molekylærbiologisk Institut ved Aarhus Universitetanvendt anvendt planten Arabidopsis, med det danske navn gåsemad, som modelsystem.
Planters blade, blomster og rødder dannes ud fra samlinger af stamceller i rod- og skudspidser, som deler sig i hele plantens levetid, og planter er således helt afhængige af celledelinger for at vokse.
Da mange typer kemoterapi desuden påvirker processer, der foregår både i mennesker og planter, fik forskerne den ide, at planter måske kan bruges til at identificere arveanlægsændringer, der giver resistens mod kemoterapi.
Ved at introducere tilfældige ændringer i planternes DNA og derefter behandle med kemoterapien hydroxyurea, var det muligt at identificere resistente plantemutanter, hvor cellerne fortsatte med at dele sig i tilstedeværelsen af kemoterapien.
Derefter blev en enkelt ændring, der i sig selv var tilstrækkelig til at forårsage resistens, identificeret, hvilket er simpelt i modelplanten Arabidopsis i sammenligning med en menneskecelle.
Den ændring i arvemassen, der forårsagede hydroxyurea-resistensen, giver anledning til tab af aktivitet af et bestemt enzym - katalase - der findes i næsten alle organismer.
Forskerne kunne også vise, at hydroxyurea binder direkte til katalase, og at tab af enzymets aktivitet sandsynligvis medfører resistens, fordi katalase normalt omdanner hydroxyurea til cellegifte.
Kliniske forsøg med individuel blodkræftbehandling
For at belyse sammenhængen mellem opdagelserne i planten og behandlingen af kræftpatienter undersøgte forskerne blodprøver fra en række blodkræftpatienter.
Disse viste høj aktivitet af enzymet katalase i prøver fra patienter med kronisk myeloid leukemi, der netop er den type blodkræft, hvor hydroxyurea har været en meget anvendt behandling.
Hydroxyurea kunne derfor være effektiv i behandlingen af kronisk myeloid leukemi på grund af kræftcellernes høje katalaseaktivitet, og katalaseaktivitet vil således kunne bruges som markør i kræftbehandlingen.
Derfor er der nu en klinisk undersøgelse under forberedelse, som skal klarlægge mulighederne for at bruge katalaseaktivitet som en del af beslutningsgrundlaget for tilrettelæggelse af individuel blodkræftbehandling.
Forskernes resultater er netop publiceret i det ansete tidsskrift the Journal of Biological Chemistry (JBC).
Lavet i samarbejde med Det Naturvidenskabelige Fakultet, Aarhus Universitet
