Sådan skjuler kræftceller sig for cellegifte

I den normale tarm findes de delende celler kun i bestemte områder.

Når cellerne bevæger sig ud af disse områder, ændrer de sig og mister evnen til at dele sig. I stedet begynder de at optage næringsstoffer fra kosten.

Nu viser ny forskning, at kræftceller opfører sig på nogenlunde samme måde, men de mister alligevel ikke evnen til at dele sig.

En detaljeret analyse af disse kræftceller viser, at de i stedet er i stand til at etablere et specielt nærmiljø, som gør dem i stand til stadig at dele sig.

Ved at blokere signalerne til nærmiljøet viser forskere, at man kan ramme disse kræftceller, som ellers er i stand til at overleve traditionelle kemoterapier.

Opdagelsen kan måske lede til en mere effektiv kombinationsterapi til behandling af kræft.

"Vi overlader det til andre at tage det næste skridt i retning mod en egentlig kræftbehandling, hvor man målrettet går efter kræftcellernes muligheder for at vokse, men vi peger på en interessant mekanisme at gå efter," fortæller en af forskerne bag studiet, professor Kim Bak Jensen fra Novo Nordisk Foundation Center for Stem Cell Medicine (reNEW) ved Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet, Københavns Universitet.

Forskningen er offentliggjort i Gastroenterology.

Studeret cellesignaler i kræft

I studiet har Kim Bak Jensen sammen med sine kollegaer undersøgt, hvorfor tumorceller i modsætning til normale celler kan blive ved med at dele sig.

I normalt væv regulerer BMP-signaleringen, om cellerne kan dele sig eller ej.

BMP står for bone morphogenic protein, og når celler i raskt væv bliver udsat for dette protein, mister de evnen til at dele sig.

Reguleringen foregår helt ned på stamcelleniveau, hvor stamcellerne og deres datterceller via BMP får at vide, at der er nok celler i for eksempel tarmen, og at cellerne i stedet for at dele sig skal danne en barriere mod omgivelserne og begynde at optage næring.

Når cellerne først har modtaget dette signal, kommer de aldrig til at dele sig igen, også selvom signalet fra BMP forsvinder. Denne normale mekanisme er dog sat ud af drift i forbindelse med kræft.

"I vores musemodeller kan vi se, at tumorceller og raske celler ikke opfører sig på samme måde. Når vi udsætter raske celler for BMP, stopper de med at dele sig, men det gør tumorceller ikke på samme måde. Når tumorcellerne bliver udsat for BMP, ser det ud til, at de bliver funktionelle, stopper celledelingen og begynder at optage næringsstoffer, men lige så snart signalet forsvinder, fortsætter de med at dele sig," forklarer Kim Bak Jensen.

Kræftceller overlever kemoterapi

Her kommer et lille tvist på historien, som gør opdagelsen meget vigtig i et kræftbehandlingsøjemed.

Når man behandler kræft med kemoterapi, målretter man ofte behandlingen mod de celler, som deler sig uhæmmet. Det gør kræftceller over en bred kam, og de bliver dermed slået ihjel.

Det gælder dog ikke alle kræftceller.

I en tumor vil nogle celler ikke blive eksponeret for BMP, og de vil derved blive ved med at dele sig og også være sårbare over for kemoterapi. Andre bliver derimod eksponeret for BMP, og mens signalet står på, standser de celledelingen og ligner derved normale, raske celler, der bare udfører deres funktion.

Dem slår kemoterapien altså ikke ihjel.

Når nogle af tumorcellerne på den måde bliver dræbt af kemoterapi, mens andre ikke gør det, åbner det et fysisk område, hvor der ikke længere er BMP. Det udnytter de kræftceller, som indtil da ikke har delt sig, idet de ved at flytte ind i disse områder nu kan begynde at dele sig igen.

"Det gør, at hele tumoren har opnået en mekanisme, hvormed den bliver mindre sårbar over for kemoterapi, fordi der hele tiden vil være celler tilbage, som ikke er særligt sårbare over for behandlingen. Når signalet fra BMP forsvinder igen, begynder celledelingen, og tumoren kan så fortsætte sin vækst," siger Kim Bak Jensen.

Protein spiller vigtig rolle i tumorens forsvar

Forskerne dykkede dybere ned i tumorcellerne for at finde ud af, hvad der gør dem forskellige fra raske celler. Her kiggede de på forskelle i det genetiske udtryk mellem raske celler og syge celler.

De resultater viste, at en række genetiske faktorer, der er relateret til den såkaldte ekstracellulære matrix, er forskellige mellem kræftceller og raske celler.

Den ekstracellulære matrix er et netværk af proteiner, som omgiver cellerne, og som er opreguleret i tumorcellerne. På denne måde skaber tumorcellerne deres eget mikromiljø, som er relevant for deres overlevelse.

Fibronektin kan blive mål for kræftbehandlinger

Forskerne nærstuderede specielt det proteinet fibronektin, som er en del af den ekstracellulære matrix. Her fandt de, at tumorceller har meget fibronektin i deres ekstracellulære matrix.

Forskerne observerede, at når de udsatte raske celler for fibronektin, responderede cellerne ikke længere på signalet fra BMP og kunne dele sig igen, når BMP blev fjernet fra mediet.

Fibronektin havde i modsat fald ingen effekt på tumorcellerne, men da forskerne medicinsk fjernede signalet fra fibronektin i tumorcellerne, blev de modtagelige over for BMP og kunne ikke længere dele sig.

Kim Bak Jensen håber, at opdagelsen kan udnyttes til at lave en mere effektiv kræftbehandling, der både rammer de celler, som deler sig, med kemoterapi og fjerner signalet fra fibronektin.

"Vi har i vores forsøg faktisk brugt en hæmmer, som blokerer signalet fra fibronektin. Det lægemiddel bliver i øjeblikket undersøgt i kliniske forsøg inden for andre sygdomme. Det kan være en mulighed at undersøge lægemidlet i forbindelse med en kombinationsbehandling til kræftpatienter," siger han.

Kim Bak Jensen understreger også, at forskerne indtil videre kun har studeret mekanismen i kræftceller fra tarmen, og at det vil være relevant at se, om den samme mekanisme er i spil ved andre kræftformer.