Molekylær opdagelse sætter kræftbehandling i nyt perspektiv – Københavns Universitet

Nyheder > Alle nyheder > 2013 > 2013.7 > Molekylær opdagelse sæ...

12. juli 2013

Molekylær opdagelse sætter kræftbehandling i nyt perspektiv

CELLELIV

Forskere fra Københavns Universitet og National Institutes of Health har fået vigtig ny viden om de såkaldte proteaser - vigtige enzymer, der blandt andet spiller en rolle for kræftcellers udvikling. Fundene kan have betydning for udviklingen af kræftmedicin og er netop offentliggjort i det videnskabelige tidskrift Journal of Biological Chemistry.

På billedet ses en kræftcelle. De kan udnytte en overproduktion af proteaser.

En forskergruppe fra Københavns Universitet har i samarbejde med National Institutes of Health taget et skridt i retning af at kunne designe en mere effektiv kur mod kræft ved at kortlægge en hidtil ukendt molekylær mekanisme.

Gruppen har arbejdet med proteaser, som er vigtige enzymer, der står for at opretholde forskellige typer væv i kroppen, men samtidig er involveret i mange sygdomme, blandt andet kræft. Kræftceller kan udnytte en overproduktion af proteaser til at bane sig vej ind i kroppen, så de hurtigt kan gro og få plads til at sprede sig.

- Vi har indtil nu ikke været i stand til at behandle kræftpatienter med medicin, der effektivt kan stoppe spredningen af kræftceller, men nu hvor vi har opdaget, at vi har overset en vigtigt funktion for proteaser, har vi mulighed for at designe ny medicin. Hidtil har kræftmedicin primært været møntet på at stoppe proteaserne fra at spalte og dermed aktivere processer, men det er formentlig ikke nok. Vores undersøgelser viser overaskende, at proteaser har en anden funktion udover spaltning; de kan også binde sig til hinanden i stedet for at spalte og starte processer i cellen, siger Stine Friis, der er postdoc ved Institut for Cellulær og Molekylær Medicin på Københavns Universitet. Hun har stået i spidsen for den nye forskning og samarbejder med National Institutes of Health.

Oversete funktioner for proteaser

Et eksempel på, hvornår proteaser spiller en positiv rolle, er i forbindelse med sårheling. Når der sker en skade i vævet, går en molekylær mekanisme i gang, hvor en protease spalter og aktiverer den næste protease, der så spalter og aktiverer den tredje protease og så videre. Der starter altså en reperationsmekanisme, en slags domino-effekt, hvor én enkelt protease kan udbrede et lille signal til en hel kaskade af proteaser. Men denne mekanisme kan altså også udnyttes af kræftceller til at brede sig.

-Min generation af molekylærbiologer har lært, at proteaser er enzymer, der er i stand til at spalte og aktivere andre proteaser, og at denne molekykære mekanisme – kaldet proteolyse – er deres eneste funktion. Men med vores nye forskning kan vi se, at der er hidtil oversete funktioner for proteaser. Og fundamentet til at designe medicin, der virker, er netop at forstå de molekylære mekanismer, der får kræften til at udvikle sig, siger Stine Friis.

Binder i stedet for at spalte

Forskergruppen har mere specifikt arbejdet med de to proteaser, matriptase og prostasin, der begge er vigtige for at opretholde raske celler i hud, tarm og andre organer. Men i modsætning til, hvad man hidtil har troet, aktiverer de to proteaser ikke hinanden ved at den ene spalter den næste – den såkaldte proteolyse. Derimod er prostasins rolle i aktivering af matriptase overraskende uafhængig af denne mekanisme. I stedet for at spalte hinanden, binder de to proteaser sig til hinanden, hvilket er højst usædvanligt, og derved starter vigtige processer.

Ved at kende til den hidtil oversete, men vigtige funktion for proteasers måde at aktivere cellens signaler på, håber forskerne at kunne få en bedre forståelse for, hvordan proteaser fungerer i kroppen. Ikke bare under normale omstændigheder, men også i forbindelse med situationer, hvor noget går galt i protease-balancen som for eksempel i forbindelse med kræft.

-Forhåbentlig giver vores nylige fund inspiration til at tænke lidt ud af boksen og åbne døre for nytænkning inden for medicin, der er rettet mod regulering af protease-aktivtet, sådan som kræftmedicin. Den medicin, vi designer i dag er skabt til at kunne stoppe kløvningsprocessen, men selvom den bliver stoppet, kan nogle proteaser altså fortsætte med at sprede signaler ved at binde sig til hinanden i stedet for at spalte. Hvis man også kan stoppe bindingen, kan man formentlig udvikle bedre medicin, og det vil på længere sigt bringe os tættere på en succesfuld behandling af kræft. Hvis du kun forstår, hvordan halvdelen af motoren fungerer, er det svært at reparere den, siger Stine Friis.

Læs den videnskabelige artikel i Journal of Biological Chemistry her.

Kontakt

Postdoc Stine Friis
Tlf.: +1 240-645-5207/+45 23 71 84 74