Gå til sygdomsliste

Støt kræftsagen

Kun 3 pct. af vores indtægter
kommer fra det offentlige.
Dit bidrag er afgørende.

Protein-bibliotek giver ny viden om stråleskader

03-10-2018
Forskning fra Kræftens Bekæmpelse giver ny viden om, hvad der sker med proteiner i cellernes indre, når de udsættes for bestråling. Resultaterne vil være et opslagsværk for andre forskere og kan på sigt føre til bedre kræftbehandling.

Under ledelse af gruppeleder Dorthe Helena Payne-Larsen har forskere fra Kræftens Bekæmpelse beskrevet hvad der sker med proteiner i cellernes indre, når cellerne bliver bestrålet. Foto: Kræftens Bekæmpelse

Proteiner spiller en vigtig rolle for alle levende celler og findes i mange former. Hormoner, enzymer, transportmolekyler eller antistoffer dannet af immunforsvaret er alle eksempler på proteiner. 

I cellernes indre findes tusindvis af proteiner, som hver især har betydning for, at cellen fungerer. De er forskellige steder i cellen: Nogle proteiner er i cytoplasmaet – det kan sammenlignes med cellernes krop hvori alle cellens organer befinder sig – mens andre er i cellekernen, hvor blandt andet cellernes arvemateriale, DNAet, ligger. 

Når en celle bliver bestrålet, giver det blandt andet skader på DNAet. Det er livsfarligt for cellen og får den til at aktivere mekanismer, der forbedre dens chance for at overleve. Hidtil har man mest fokuseret på, hvordan det fører til ændring i DNAet og de proteiner, der findes inde i kernen, men denne gang har forskerne kigget bredere, og undersøgt hele cellens cytoplasma. 

Det forklarer Dorthe Helena Payne-Larsen, der er gruppeleder af Nukleolært Stress & Sygdom ved Kræftens Bekæmpelses Center for Kræftforskning, og som har stået i spidsen for den nye forskning: 

– Vores forskning viser, at bestråling påvirker mange processer som findes i cytoplasmaet, og vi forstår nu, at strålebehandling sætter hele cellen i en stress-tilstand. Før troede vi at processerne i kernen, omkring DNA’et, var det afgørende for effektiviteten af strålebehandlingen, men nu forstår vi at hele cellen reagerer, og det er formentlig afgørende for om strålebehandlingen er i stand til at slå kræftcellerne ihjel, siger Dorthe Helena Payne-Larsen. 

Stor kortlægning
Forskerne har tidligere kortlagt de ændringer der sker i kernen, og har nu udvidet deres kortlægning til cytoplasmaet. Det er første gang, at forskere har udarbejdet et kort over proteinerne i kræftceller efter strålebehandling som inkluderer cytoplasmaet. 

Disse resultater har givet forskere verden over et bibliotek, der kan bruges til en lang række kommende studier. 

Hos Kræftens Bekæmpelse håber Dorthe Helena Payne-Larsen, at den nye viden bliver brugt til dyberegående studier som vil give mere viden om hvordan kræftceller reagerer på bestråling. Det vil på længere sigt gavne de mange kræftpatienter, der får stråleterapi som led i deres kræftbehandling. Eksempelvis kan det med tiden føre til mere skånsom og effektiv behandling. 

Styrker forskning verden over
I forsøget bestrålede forskerne en stor mængde kræftceller og udtog dernæst prøver med faste mellemrum de følgende otte timer. For hvert tidspunkt analyserede de alle proteinerne i cellernes cytoplasma og kunne se, at der var ændringer i 2184 proteiner, som kunne inddeles i fire grupper. Resultaterne herfra peger på, at cellen ændrer en række egenskaber, når den bliver bestrålet: 

– En af de grupper af proteiner, som der blev flere af efter bestrålingen, var dem, der er involveret i autofagi. Autofagi er en proces, hvor cellen nedbryder blandt andet udtjente cellerester til nye, molekylære byggesten. Disse byggesten kan bruges igen, blandt andet til at reparere skader i cellen. Den øgede autofagi kunne tænkes at være en måde for cellen hurtigt at reparere skader som følge af bestrålingen, men uden at skulle bruge ny energi på det, siger Dorthe Helena Payne-Larsen. 

Resultaterne viste også at strålebehandling blandt andet fører til at proteiner fra cytoplasmaet vandrer ind i kernen – og omvendt. Forskerne har ikke svar på, hvilken betydning den ændrede placering af de mange proteiner har. Men det er noget af det, som det nye bibliotek giver mulighed for at studere: 

– Vores resultater er en ressource, som kan anvendes af alle, der er interesserede i at studere de proteiner, der findes i kræftceller. De kan både være en hjælp til forskere, som skal starte nye forsøg og ønsker en pejling af hvilke proteiner, der er relevante at studere. Og de kan være en hjælp til at identificere hvilke proteiner, der måske ligger bag ændringer, som forskere ser i andre sammenhænge. Alt i alt håber vi, forskningen på sigt kan give mere viden om de processer der sker i cellernes indre under bestråling. Ad den vej kommer det patienterne til gavn i form af bedre behandlinger, siger Dorthe Helena Payne-Larsen

 

Resultaterne er offentliggjort her: Bennetzen MV et al.: DNA damage-induced changes in abundance and cytosol-nuclear translocation of proteins involved in translational processes, metabolism, and autophagy. Cell Cycle, 2018

Forskning hos Kræftens Bekæmpelses Center for Kræftforskning