Han vill hitta sätt att bekämpa cancerns stamceller

Dagens läkemedel mot cancersjukdomen KML ger många patienter ett normallångt liv, men om behandlingen avbryts är återfallsrisken mycket stor. Orsaken är ett fåtal cancerstamceller som står emot behandlingen. Göran Karlsson försöker förstå hur de fungerar och hur de kan bekämpas.

Göran Karlsson

Dr i medicinsk vetenskap

Wallenberg Academy Fellow 2015

Lärosäte:
Lunds universitet

Forskningsområde:
Cancerstamceller vid kronisk myeloisk leukemi

I benmärgen hos patienter som behandlas för blodcancern KML, kronisk myeloisk leukemi, gömmer sig ett fåtal sjukdomsceller. De märks bara om behandlingen avbryts, men då är de redo att ta över och starta sjukdomen på nytt. Wallenberg Academy Fellow Göran Karlsson arbetar med att skilja ut cancerstamcellerna från de friska blodstamcellerna, analysera dem och hitta sätt att angripa dem.

– Målet är förstås att hitta bot mot sjukdomen. Än är vi inte där, men det borde kunna gå om vi hittar de mekanismer som gör stamcellerna motståndskraftiga.

Göran Karlsson och hans kollegor arbetar mycket med encellsanalyser, en metod som blivit enormt stor inom flera medicinska fält. Den innebär att enskilda cellers innehåll analyseras i detalj med avseende på DNA, eller proteininnehåll, eller RNA som visar vilka proteiner cellen tillverkar vid ett visst tillfälle. När Lunds universitet för några år sedan gjorde en stor satsning på encellsanalyser ledde Göran Karlsson arbetet. 

– Den teknik som min grupp använde när vi började arbeta med KML-stamcellerna har snabbt blivit omodern. Från början kunde vi studera några hundra celler åt gången, nu är det tiotusentals.

Då uppstår en ny utmaning: datamängderna blir enorma. Varje cell ger flera tusen datapunkter, ibland hundratusentals, som måste sammanställas och analyseras. Göran Karlsson berättar att det tidigare krävdes superdatorer bara för att kunna ladda upp all sådan data för analys. Men tack vare gruppens utveckling av nya bioinformatiska metoder så kan Göran Karlsson nu göra sina analyser från en vanlig persondator.

”Med det här anslaget får jag tid till metodutveckling, snarare än att fort behöva publicera resultat. Det är viktigt. Ibland behövs ett steg tillbaka för att kunna ta två framåt.”

Förändringar över tid i cellerna kan ge ledtrådar

En av gruppens största framgångar så långt är upptäckten för några år sedan av en tidigare okänd stamcell. Den är unik för just KML och den har visat sig vara motståndskraftig mot behandling i minst tre månader. Det var så lång tid som den tidens teknik gjorde det möjligt att följa utvecklingen. 

Nu är Göran Karlsson och hans kollegor inblandade i två patientstudier för att undersöka cancerstamcellernas roll i olika faser av sjukdomen. I det ena fallet handlar det om en nordisk studie där man provar att avbryta behandlingen för patienter som har varit symtomfria i flera år. 

– Man vet i dag att vissa patienter faktiskt kan sluta med sina mediciner utan att få återfall. Det är ett viktigt område inom KML-forskningen just nu. Även om medicineringen ger ett normallångt liv så är det naturligtvis stor skillnad att få leva ett friskt liv, utan biverkningar.

Göran Karlssons grupp kommer att analysera prover från patienterna den dag de avslutar behandlingen, och sedan några månader efteråt. Målet är att försöka hitta skillnader i cellerna mellan de som återfaller och de som inte gör det. I en annan studie tar man i stället prover precis innan behandlingen påbörjas och jämför sedan de patienter som får god effekt av medicinen med dem som inte får det. Kanske är det i de ovanliga cancerstamcellerna som förklaringen ligger. 

Spännande med fokus på de viktigaste frågorna

I en tredje studie försöker forskarna hitta epigenetiska skillnader som förklarar varför vissa celler står emot behandling. Epigenetik innebär de molekylära skillnader som styr vilka av generna i en cell som är aktiva och vilka som är ”tysta”. Exempel på epigenetiska faktorer är att DNA-kedjan kan ligga vikt på olika sätt, eller att molekyler kan kopplas till kedjan som små start- och stoppsignaler för avläsningen. 

– När skillnaden mellan två cellers aktivitet är mycket liten så kan förklaringen finnas i epigenetiken. Men vi vet ju inte – kanske är det inte alls cellerna som skiljer sig åt mellan patienterna utan något annat, till exempel immunförsvaret. Men oavsett vilket svaret blir så är det viktigt att undersöka frågan noga. 

Ett viktigt steg framåt skulle vara försöksdjur i nya varianter som gör att cellernas processer och aktivitet kan studeras medan den pågår. Det har varit svårt hittills, eftersom cancerstamcellerna inte går så bra att odla eller placera in i de djur som används i labben i dag. Det behövs framöver om det ska bli möjligt att en dag prova nya läkemedel, vilket Göran Karlsson hoppas mycket på.

– Med de anslag vi fått så blir det möjligt för oss att ställa de allra viktigaste frågorna. Det gör forskningen väldigt spännande. Även om vi i ett internationellt perspektiv är en liten grupp i ett litet land så kan vi arbeta med samma saker som de stora lärosätena internationellt. Det är klart, då blir konkurrensen hård – men det är ju bara nyckelfrågorna som är roliga! Ska man arbeta dygnet runt så orkar man inte hålla på med tråkiga saker. Man måste göra sådant som man känner faktiskt betyder något.

Text Lisa Kirsebom
Bild Åsa Wallin