12. maj 2020

Forskere finder protein, der hjælper kræftceller med at overleve

Celledeling

I et nyt studie har forskere fra Københavns Universitet kortlagt to vigtige funktioner, som et protein kaldet RTEL1 spiller under celledeling. Forskerne håber, at den nye viden kan bidrage til at finde nye behandlinger mod kræft.

Processen MiDAS.
Et billede af MiDAS observeret i en kræftcelle fra en kvindelig patient med knoglekræft. En normal celle har 46 kromosomer, mens denne celle har 78 kromosomer. MiDAS er rød, mens kromosomerne er blå og deres ender markeret med grøn.

En af kroppens vigtigste processer er celledeling, som sker gennem hele livet. Normale celler har et begrænset antal celledelinger, men ved kræft går det skævt, og der sker ukontrollerbare celledelinger.

Derfor forskes der meget i at identificere de proteiner, der har en nøglerolle i celledeling af menneskeceller. I et nyt studie har forskere fra Københavns Universitet afdækket to vigtige funktioner, som et særligt protein har under celledeling af kræftceller.

Proteinet - kaldet RTEL1 - spiller en vigtig rolle i to forskellige faser af celledeling hos kræft, viser det nye studie. Resultaterne er offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Nature Structural & Molecular Biology.

“Vi har fundet ud af, at RTEL1 har to nøglefunktioner. I S-fasen kan RTEL1 forebygge ødelæggende sammenstød mellem processerne med replikation og transkription af DNA (når RNA bliver lavet), som ellers kan skabe DNA-skader og kromosom-ustabilitet. Det gør proteinet ved at ’stryge’ de usædvanlige strukturer, der kan formes mellem DNA og RNA, som kaldes R-loops.”

“Den anden funktion er, at RTEL1 fremmer en proces kaldet MiDAS, som er meget almindelig i kræftceller og sker i mitose,” fortæller Ying Liu, lektor ved Center for Chromosome Stability (CCS), Institut for Cellulær og Molekylær Medicin.

Forsøg med tre typer kræft

MiDAS står for “mitotic DNA synthesis” og sker i det tidlige stadie af mitose. Denne proces blev opdaget på CCS i 2015 i et studie, som var ledet af professor Ian Hickson.

“Vores tidligere data viste, at kræftceller bruger denne usædvanlige form for DNA-replikation langt oftere end normale celler, fordi kræftceller har en masse ‘replikations-stress’ i S-fasen. Det har de, fordi celledelings-cyklussen bliver forstyrret af den overaktivitet, som de kræftfremkaldende gener, kaldet onkogener, skaber,” fortæller Ian Hickson.

MiDAS hjælper celler med at færdiggøre DNA-replikation, som ikke er blevet fuldført i S-fasen.

“Hvis MiDAS ikke kan finde sted, fører det til celledød eller mutationer i de overlevende celler. Med hensyn til kræft betyder det, at kræftcellerne har potentiale til at blive endnu mere anormale på grund af de nye mutationer,” forklarer Ying Liu.

I det nye studie, som er en fortsættelse af de tidligere fund fra CCS, har forskerne primært lavet forsøg med forskellige typer af kræftceller herunder knoglekræft, livmoderhalskræft og tyktarmskræft.

To roller i én celledeling

Det var en overraskelse for forskerne at se, hvor stor en rolle RTEL1-proteinet har i celledeling.

“Vi undersøgte, hvilke proteiner der hjælper kræftceller med at bruge MiDAS. Og så dukkede dette protein, RTEL1, op, hvilket var en overraskelse. Vi forventede ikke, at det havde så stor en effekt.”

“Vi mener, at denne RTEL1-funktion er kritisk for alle kræftceller, der er afhængig af MiDAS, hvilket er mere end 80 procent af de kendte kræftformer baseret på vores viden. Derfor kan vi bruge det til at designe stoffer, der hæmmer RTEL1, og forhåbentlig dræbe udvalgte kræftceller,” siger Ying Liu.

Deres næste skridt bliver at undersøge, hvordan RTEL1 udfører sine to roller, og om de er forbundet. De vil også undersøge, nøjagtigt hvordan RTEL1 fremmer MiDAS i mitose.

Studiet var et samarbejde mellem tre forskningsgrupper ledet af Ying Liu og Ian D. Hicksons på CCS på Københavns Universitet og professor John H. Petrini fra Memorial Sloan-Kettering Cancer Center i New York, USA.

Studiet er blandt andet støttet af Danmarks Grundforskningsfond, Nordea-fonden, NIH (USA) og EU-Kommissionen.

Læs studiet “RTEL1 suppresses G-quadruplex-associated R-loops at difficult-to-replicate loci in the human genome” i Nature Structural & Molecular Biology.

Kontakt

Lektor Ying Liu, +45 35327761, ying@sund.ku.dk

Pressekontakt Cecilie Krabbe, +45 93565911, cecilie.krabbe@sund.ku.dk