Artikkel

Proteiner avslører kreftsvulstens hemmeligheter

Brystkreft
Ny metode avslører alle proteinene som er til stede hver enkelt svulst. Illustrasjon: Colourbox

Proteiner avslører kreftsvulstens hemmeligheter

Det finnes 10 000 forskjellige brystkreft-proteiner. Nå har forskere klart å kartlegge dem alle. Det kan gjøre det lettere å velge riktig behandling og å utvikle nye medikamenter.

Proteiner er overalt i kroppen din. De utgjør både mye av det du er satt sammen av, og de er arbeiderne som bygger, reparerer, kommuniserer og holder hele maskineriet i gang.

– Proteinene er alle kroppens byggesteiner og styrer alle kroppens funksjoner. Alt som utføres av enhver celle i kroppen, er proteiner, sier professor emeritus Anne-Lise Børresen-Dale ved Institutt for kreftforskning ved UiO.

Noen millioner forskjellige proteiner sørger for at du er deg og for at de ulike organene i kroppen gjør det de skal gjøre. Hvert av dem med en helt spesiell oppgave.

Det kan være flere milliarder proteinmolekyler i hver enkelt celle. Hva slags proteiner som er der og hvilken form de har, forteller mye om hva som er den enkelte cellens oppgave. I leveren dominerer for eksempel proteiner som pusler med blant annet stoffskifte og å rense blodet for gift- og avfallsstoffer.

En levercelle kunne i utgangspunktet fått til nesten hva som helst. Men i og med at den er en levercelle og skal gjøre slikt som leverceller gjør, er den proppfull av de proteinene den trenger for å gjøre slike leverting.

Proteiner

Proteiner er en type store molekyler som finnes i alt som lever. Det er rundt én million forskjellige proteiner i menneskekroppen, og mange flere i andre arter.

Et gjennomsnittsmenneske inneholder rundt elleve kilo protein.

Kilder: Store norske leksikon og Store medisinske leksikon

– Proteiner er de som gjør liv mulig, sier professor Ole Christian Lingjærde ved Institutt for informatikk ved UiO.

Men de kan også ta liv. For også kreftsvulster er fulle av proteiner.

Proteiner avslører kreften

Børresen-Dale og Lingjærde har deltatt i et forskningsprosjekt som har kartlagt nesten 10 000 forskjellige proteiner i brystkreftsvulster.

Akkurat som i leveren, kan proteinene avsløre hva som foregår i kreftcellene. Og hva som ikke foregår.

– Det kan for eksempel være for mye av et protein som setter fart på celledelingen. Det er et signal på at noe ikke er som det skal være, sier Lingjærde.

– Det kan også være ting som skulle vært der som plutselig er borte.

Det er nemlig proteiner som må til for å oppdage at noe er feil og for å rette feilen.

– Vi kan se hvilken aktivitet som dominerer svulstene, sier Børresen-Dale.

Håper på skreddersøm

Årsaken til kreft er en «feil» i genene i kreftcellene. Den er det ikke så lett å gjøre noe med.

Denne feilen påvirker hvilke proteiner som produseres, hvilke som skrus på og hvilke som skrus av. Og det kan den nye metoden oppdage.

– Det er ikke mutasjonen i genene som gjør at en svulst sprer seg. Det er effekten denne mutasjonene har på hvilke proteiner som produseres, sier Børresen-Dale.

– Kreftcellene kan lure immunforsvaret slik at svulsten ikke blir oppdaget. Det vi gjør, er blant annet å se om det er proteiner til stede som ikke burde vært der, sier Lingjærde.

Ole Christian Lingjærde og Anne-Lise Børresen-Dale
Anne-Lise Børresen-Dale og Ole Christian Lingjærde. Foto: Gunhild M. Haugnes/UiO Bruk bildet.

Og da er det plutselig mulig å være ganske målrettet i behandlingen.

– Da kan vi stimulere immunsystemet til å bli bedre til å oppdage kreftceller, sier Børresen-Dale.

Cellene i immunforsvaret vårt er helt avhengig av denne informasjonen for å vite hva de skal angripe.

– Ved å oppdage proteiner som ikke skulle vært der, åpner vi muligheten for å lage nye skreddersydde medikamenter, sier Lingjærde til Titan.

Forskerne tenker ikke da på én enkelt medisin som skal fikse alle typer kreft. De ser heller for seg behandling som vil være rettet mot akkurat denne svulsten.

En sekk med proteiner

Hver enkelt kreftsvulst har nemlig sin samling med proteiner. «Proteomet» kaller forskerne denne proteinsekken. Akkurat som at samlingen av gener kalles «genomet».

Tidligere har Børresen-Dale og Lingjærde vært med på å kartlegge genomet til brystkreften. Nå er det proteiner og proteomet som er avslørt. De skaffer altså en oversikt over alle proteinene som er til stede i akkurat denne svulsten – hvilke av de 10 000 brystkreft-proteinene som er der og hvor mye det er av hver av dem.

Brystkreft

Brystkreft, cancer mammae, er en ondartet svulst i brystkjertelen.

Det er den hyppigste kreftsykdommen blant norske kvinner. Minst én av tolv vil utvikle brystkreft.

Det oppstår rundt 3400 nye tilfeller av brystkreft per år i Norge, og cirka 46 000 norske kvinner lever med denne diagnosen (2016).

Kilde: Store medisinske leksikon

Det er forskere ved Karolinska Institutet i Sverige som har ledet arbeidet med den nye metoden. Den gir ikke i seg selv nye behandlinger, men Børresen-Dale og Lingjærde håper og tror den vil være et bra utgangspunkt for forskere som vil utvikle nye behandlingsmetoder.

For selv om kreft er en genetisk sykdom, skjer oppdagelsen og behandlingen på proteinnivå.

– Det er proteinet du må endre på, og det er proteinet du må måle, sier Børresen-Dale.

Alle typer kreft

Selv om det er brystkreft som er studert i dette tilfellet, gjelder det samme for alle typer kreft.

– Ved bukspyttkjertelkreft har vi sett at cellene slutter å produsere fordøyelsesproteiner, sier Lingjærde.

Det er litt dumt når hovedoppgaven til dette organet er å hjelpe oss med fordøyelsen.

– Cellen bruker energi på å dele seg framfor å lage fordøyelsesproteiner, som jo er det den er ment å gjøre.

Mange kreftgåter små

Det er selvfølgelig ikke enkelt å finne ut hvilke proteiner som finnes i en kreftsvulst. Selv om det kanskje høres sånn ut når Børresen-Dale beskriver metoden:

– Først tar vi hele svulsten og maler den opp. Så trekker vi ut alle proteinene og separerer dem, sier hun.

Deretter kuttes proteinene opp i mindre biter som kalles peptider. Alle disse blir merket før de kjøres gjennom apparater som måler hvilken ladning de har og hvilken masse de har. Ladning og masse forteller nøyaktig hvilket peptid det er. Takket være merkingen kan de så sette dette sammen til et bilde som forteller akkurat hvilke proteiner som er til stede.

Metoden er ikke ment å erstatte DNA-undersøkelser. Den er snarere et supplement som bidrar til enda bedre kunnskap om hva som foregår i en kreftsvulst.

– Du får ikke forandringer i proteinstrukturen hvis det ikke er forandringer i DNA, sier Børresen-Dale.

Samtidig er det mye som skjer med proteinene som ikke har direkte med DNA å gjøre.

– Vi ser på samspillet mellom proteiner og DNA i hver enkelt svulst. Og hvordan dette samspillet forandrer seg under behandlingen.

Og det er der, i dette samspillet, at forskerne tror man kan finne ut hva som er den beste behandlingen. Det er ikke lenger snakk om å løse den éne store kreftgåten. Det er snarere snakk om mange, mange små.

Vitenskapelig artikkel:

Henrik J. Johansson, Ole Christian Lingjærde, Anne-Lise Børresen-Dale, Mads Haugen, Kristine Sahlberg, Miriam Ragle Aure, Hege Russnes, Janne Lehtiö mfl: Breast cancer quantitative proteome and proteogenomic landscape. Nature Communications, april 2019.

Mer om forskningsprosjektet:

Breast Cancer Landscape Resource

Kontakt:

Ole Christian Lingjærde, professor ved Institutt for informatikk ved Universitetet i Oslo. Forskningsgruppen for biomedisinsk informatikk.

Anne-Lise Børresen-Dale, professor emeritus ved Institutt for kreftforskning ved Universitetet i Oslo.

Les mer på Titan.uio.no

Les også

Tanzania

Det elektroniske avfallets videre liv skal granskes

Elektronikk vi i Norge har avskrevet som søppel, kan bli folks levebrød i Tanzania. Det utsetter både dem og omgivelsene for problematiske miljøgifter  som med vinden også kan finne veien til Arktis og Antarktis.

Forskere ved CTCC og Hylleraas-senteret

Forskerne ved Hylleraas-senteret jakter på kjemiens hellige gral

Forskerne ved Hylleraas-senteret i Oslo og Tromsø jakter på kjemiens hellige gral: De vil bruke datamaskiner til å beregne hvordan kjemiske bindinger brytes og lages. Det kan nemlig gi oss en rekke nye kjemiske stoffer med egenskaper vi bare kan drømme om i dag.