Hjärntumör är en aggressiv cancersjukdom. Hälften av patienterna dör redan inom ett år efter diagnos. Nu blir forskare vid Uppsala universitet först i världen med att kartlägga de enskilda celler som orsakar tumörerna. Hoppet är att kunna förändra cellerna så att de blir mottagliga för behandling, en metod som kan bli banbrytande även i kampen mot andra cancersjukdomar.
Projektanslag 2011
New markers predicting glioma drug response
Huvudsökande:
Bengt Westermark, professor i tumörbiologi
Medsökande:
Lene Uhrbom
Anna Segerman
Bo Segerman
Göran Hesselager
Rolf Larsson
Mats Gustafsson
Lärosäte:
Uppsala universitet
Beviljat anslag:
31,7 miljoner kronor under fem år
Uppsalaforskarna har, under professor Bengt Westermarks ledning, blivit experter på maligna gliom, som är den vanligaste och mest elakartade formen av hjärntumör hos vuxna. Målet är att förstå vilka genetiska förändringar som ligger bakom uppkomsten av tumören. Idag saknas effektiv behandling och dödligheten är nästan hundraprocentig. På röntgenbilder ser hjärntumören ut att vara lokal, men skenet bedrar.
– På bilderna ser det ut som en lokal process. Vi kan i dag bota den lokala tumören och göra lokal strålbehandling i många former av cancer. Men på operationsbordet framgår det att tumörcellerna har spritt ut sig i princip över hela hjärnan. Det är ett extremt kliniskt problem och vi måste därför finna nya behandlingsmetoder, säger Bengt Westermark.
De flesta som drabbas är i 60 -70-årsåldern, men sjukdomen förekommer i alla åldrar, även om den är sällsynt hos barn. Orsaken är okänd och det saknas metoder för tidig upptäckt. Därför är ökad kunskap om de biologiska mekanismerna av enorm vikt. Det är bakgrunden till det nya forskningsprojektet, som finansieras av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse.
Variationen skapar problem
Forskning har redan visat att det finns stora skillnader såväl mellan olika hjärntumörer som mellan celler inom samma tumör. Denna variation vållar problem vid behandling, eftersom den inte är effektiv mot alla typer av tumörceller. Vissa celler är resistenta mot behandling och en del av dem kan dessutom fortsätta föda nya cancerceller.
I det normala systemet finns alltid omogna celler, så kallade stamceller. När de börjar föröka sig skapas en hierarki av nya celler i en utmognadsprocess. Det är bland annat sådana mogna celler som bildar våra organ, men även tumörer, förklarar Anna Segerman, som ingår i forskargruppen.
– Vi har identifierat cancerceller som ser väldigt omogna ut, och anar att dessa moderceller ständigt ligger och mal. Därför hjälper det inte att döda bara de mogna cellerna, för en stund senare så kommer situationen att vara densamma igen.
Isolerar individuella celler
Men troligen är mekanismerna bakom ännu mer komplicerade, och därför är det så angeläget att kunna följa och karakterisera de individuella cellerna. I en tidigare studie har Anna Segerman kunnat skilja celler som inte växer från dem som växer. Men nu kommer arbetet att ske ännu mer systematiskt. Tanken är att dela in cellerna i kategorier, till exempel vilka som är resistenta mot behandling, vilka som bildar tumörer och vilka som inte växer.
– Det är två celltyper som är speciellt intressanta. Dels de elakartade tumörceller som växer fort, men som man kan behandla, dels de motsatta cellerna, cancerstamcellerna, som växer långsamt, men är väldigt resistenta och som kan återbilda tumören om de inte avlägsnas.
– Ytterlighetsformerna kan vara svåra att hitta, men vi kan upptäcka varianter och kommer att få en väldigt bra bild av vad som kännetecknar resistens och tumörbildning, säger Bengt Westermark.
I nästa steg handlar det om att analysera cellernas genuttryck. Genom transkriptom-analys får man en profil av alla gener som uttrycks, och det går att se vilka gener som är aktiva och vilka mutationer som är inblandade. Bioinformatiker sammanställer sedan den enorma datamängden och resultatet blir spännande.
– Det är ett stort arbete att placera in varje cell i dessa mängder data, men av alla dessa enskilda delar framträder så småningom en bild, vi får hela ansiktet kan man säga, inflikar Anna Segerman.
Vision om nya behandlingar
Men det unika med projektet är inte själva karakteriseringen av cellerna, utan visionen att finna nya behandlingar. I en storskalig analys ska forskarna undersöka hur de resistenta cancerstamcellerna svarar på behandling med tusentals substanser organiserade i stora bibliotek. Förhoppningen är att finna ämnen som effektivt kan slå ut tumörcellerna. Det kan även finnas molekyler som kan förvandla resistenta celler till att bli känsliga för behandling.
– Det är denna del som för fram vårt arbete till forskningsfronten. Förhoppningen är att vi ska kunna designa nya behandlingar och även genomföra prekliniska tester inom ramen för projektet, säger Bengt Westermark.
Kunskap som blir värdefull även för andra cancersjukdomar. Idag dör fyra av tio patienter i sin sjukdom, och de flesta av den aggressiva, spridda cancern. Det nya konceptet kan därför bli användbart för att rädda många människoliv på sikt.
– Vi vet att vår vision om nya behandlingar är en chanstagning med höga odds, men om vi lyckas kommer vinningen att bli väldigt stor. Och vad vi säkert kan säga är att projektet kommer att generera mycket ny information och att vi kommer att lära oss förstå hjärntumörens biologi på ett helt annat sätt än idag, säger Bengt Westermark.
Text Nils Johan Tjärnlund
Bild Magnus Bergström
