Ny forskning afslører kræftmedicinens effekt på celleniveau

Proteiner er livets byggesten. De er cellens arbejdshest, der sørger for, at cellerne ”taler” sammen, og at alting fungerer. Derfor er proteiner også de vigtigste delelementer i stort set alle sygdomme.

Kort sagt ville kroppen ikke fungerer uden proteiner. Det er derfor, forskere over hele verden er så interesserede i at forstå dem.

Nu viser et nyt studie fra Københavns Universitet, hvordan proteinforskningen kan revolutionere flere områder inden for biologi og medicin. Studiet er udkommet i det anerkendte tidsskrift Cell og er ledet af forskere på Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research ved Københavns Universitet.

"Vi håber, at vores resultater kan bruges til at undersøge, hvordan lægemidler påvirker proteinomsætning, og hjælpe med at forbedre medicin. Det kan også afsløre, hvordan proteinstabilitet ændrer sig med alderen, og hvordan man kan fremme en sund aldringsproces," fortæller professor Jesper Velgaard Olsen.

"Kort sagt har vi nu har udviklet en teknologi, så vi kan analysere og kvantificere proteiner fra enkeltceller med stor dybde. Vi kan simpelthen identificere, hvad der er til stede i cellerne, og i hvilke mængder.”

Med den nye metode kan forskerne måle, hvordan individuelle celler skaber og nedbryder proteiner – en proces, forskerne kalder ”proteinomsætning”. Metoden med det mundrette navn SC-pSILAC gør det nemlig muligt både at måle mængden af proteiner, samt hvor hurtigt de omsættes i enkelte celler. Det er viden, der kan have store konsekvenser for kræftforskning, lægemiddeludvikling og personlig medicin.

Kortlægger kræftmedicins effekt

I forhold til hvor vigtige proteinerne er, ved vi endnu ikke nok om, hvordan de virker. Man ved knap nok, hvor mange proteiner der er i en menneskecelle.

Derfor er SC-pSILAC en spændende opdagelse, da den for eksempel kan skelne mellem celler, der deler sig, og celler, der ikke gør. Bedst kendte eksempel er kræftceller. De deler sig hurtigt, og kemoterapi virker netop ved at angribe hurtigt-delende celler.

Men der findes også kræftceller, som ikke deler sig, og som derfor kan undvige kemobehandlingen. Den nye metode hjælper nu med at identificere disse celler og udvikle bedre behandlinger.

"Vi kan se, at celler, der ikke længere deler sig, stadig er metabolisk aktive og påvirker miljøet omkring dem. Dette kunne vi ikke se før med de tidligere metoder," forklarer Jesper Velgaard Olsen.

Forskerne har også brugt metoden til at undersøge, hvordan visse lægemidler påvirker proteinomsætningen, for eksempel kræftmedicinen bortezomib. Her kunne de se specifikke proteiner og hidtil ukendte processer, der blev påvirket af behandlingen.

Metoden er et stort skridt frem inden for proteinforskningen, fortæller Jesper Velgaard Olsen.

"Vi har inden for mit felt i proteinforskning i mange år arbejdet på at analysere proteiner i celler. Det er først inden for de sidste par år, at teknologiudviklingen har gjort det muligt at gøre det på enkeltcelle-niveau," siger han.

Med resultatet har forskerne nu fået en langt dybere forståelse af, hvordan proteiner fungerer på et meget detaljeret niveau. Håbet er, at det fører til bedre diagnostik og behandlinger for en række sygdomme.

Læs hele studiet ’Global analysis of protein turnover dynamics in single cells’.