Forskare vid Karolinska Institutet hoppas att deras forskningsprojekt ska kunna leda till att nya behandlingsmetoder mot vissa cancersjukdomar utvecklas. De vill stoppa tumörcellerna genom att försöka återställa de felaktiga epigenetiska tillstånden i cancercellerna.
Projektanslag 2011
Clinical epigenetics of acute leukemia
Huvudsökande:
Karl Ekwall, professor i medicinsk genetik med särskild inriktning mot epigenetik
Medsökande:
Rolf Ohlsson
Sören Lehmann
Lärosäte:
Karolinska Institutet
Beviljat anslag:
41,8 miljoner kronor under fem år
Cancer är en nyckfull sjukdom som vetenskapen, trots enorma forskningsinsatser, ännu inte lyckats hejda. En orsak är att cancer inte är en sjukdom utan flera.
Men man vet nu att det epigenetiska tillståndet ofta är förändrat i cancerceller. Många forskare som studerar epigenetik ansluter sig till hypotesen att cancer ofta kan uppstå till följd av epigenetiska rubbningar i stamceller. Rubbningar som i sin tur bäddar för genetiska förändringar och problem när cellen ska mogna. Om denna hypotes visar sig hålla kan många cancerformer, kanske alla, ha ett gemensamt ursprung.
– Det som ger hopp är att epigenetiska förändringar är reversibla, det vill säga om man vet vad som är fel och hur det uppstått, kan man rätta till det, förklarar Karl Ekwall, professor i medicinsk genetik.
Styr arvsmassan
Epigenetik betyder ordagrant ovanpå generna. Det är ett relativt nytt forskningsområde som helt kan förändra synen på genetiken. Hittills har vi fått lära oss att generna vi ärver från våra föräldrar, i kombination med olika miljöfaktorer, avgör hur vi blir som individer och vilka sjukdomar vi riskerar att få. Men det mesta pekar på att sjukdomar inte bara beror på hur arvsmassan ser ut, utan också på hur den styrs. Och det är där epigenetiken kommer in.
– De genetiska och epigenetiska mekanismerna kan liknas vid en symfoniorkester där generna är musikerna och epigenetiken dirigenten som får dem att spela samma stycke, och som bestämmer när de ska spela starkt eller svagt eller vara tysta, förklarar Rolf Ohlsson, professor i genomisk integritet, och epigenetikens pionjär i Sverige.
Det är med andra ord epigenetikens information som styr vilka gener som ska aktiveras och vilka som ska stängas ner, tystas. Översatt till datorspråk är generna hårdvaran och epigenetiken mjukvaran.
Länk mellan arv och miljö
Epigenetik beskrivs ofta som länken mellan arvets och miljöns betydelse för vilka egenskaper eller sjukdomar vi utvecklar. Vad som orsakar att epigenetiska tillstånd förändras är fortfarande en gåta. Cancer utvecklas när celler muterar, felaktig information överförs vid celldelningen. De förändrade cellerna klarar inte av de uppgifter de ska sköta samtidigt som de delar sig ohämmat så att de klumpar ihop sig och bildar tumörer.
– Man kalkylerar att epigeniska mutationer, epimutationer, kan vara upp till mer än 10 000 gånger vanligare än genetiska mutationer. Det är sannolikt ett samspel mellan genetiken och omgivningen som påverkar antalet epimutationer och därmed cancerrisken, säger Rolf Ohlsson.
Hög dödlighet i akut leukemi
Forskningsprojektet som får stöd av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse går ut på att undersöka hur epigenetiska tillstånd förändras vid akut myeloid leukemi, AML, den vanligaste typen av akut leukemi som drabbar mellan 300 och 350 svenskar i alla åldrar varje år.
– Sjukdomen har generellt en dålig prognos. Endast 15 till 20 procent överlever, så behovet av forskning är mycket stort, konstaterar Sören Lehmann, överläkare på Karolinska Universitetssjukhuset och forskare på KI.
Han och de övriga två är överens om att forskningen ännu bara skrapat på ytan.
– Vi vet att leukemiceller skiljer sig väldigt mycket epigenetisk från normala blodceller. Men det finns mycket kvar att kartlägga. Vi vill förstå vad det är som går snett när akut leukemi utvecklas, det kan i sin tur lägga grunden för bättre diagnostik och nya behandlingsmetoder.
Individuella behandlingsmetoder
Och det finns goda förutsättningar för att de ska kunna föra forskningen ett stort steg framåt.
– Vi har tillgång till Skandinaviens största biobank med AML-prover som dessutom är knuten till ett unikt leukemiregister. En stor del av genetiken vid sjukdomen är också kartlagd, berättar Karl Ekwall.
De påpekar också vikten av att de både har olika kompetenser i gruppen och en tydlig klinisk, patientnära, förankring.
– Leukemi är en av få cancersjukdomar som redan idag delvis behandlas med läkemedel som riktar sig mot epigeniska förändringar, fortsätter Sören Lehmann.
De tre forskarna tror att deras projekt kommer att ge en bra grund för förbättrad behandling av patienter med akut leukemi.
– Vi har även förhoppningar om att behandlingen ska kunna användas på andra cancerformer. Vi hoppas också hitta epigeniska markörer som kan användas för diagnostik och sjukdomsprognos och på så vis skapa individuella behandlingar. I dag överbehandlas en del patienter medan andra får för lite behandling vilket får till följd att många dör.
Text Carina Dahlberg
Bild Magnus Bergström
