Prøv avisen

Ny viden om DNA kan hjælpe kræftbehandling

Forskere fra MIT i USA har været helt inde og pille ved DNA-strenge for at blive klogere på, hvordan kræft breder sig.

DNA-tråde kan afgøre udvikling af kræft, viser ny forskning. Et afgørende skridt i opdagelsen og behandlingen af sygdommen, siger dansk forsker bag undersøgelsen

Et stort skridt på vejen til at forstå en ny mekanisme for, hvordan kræftgener bliver aktiveret er blevet taget af forskere fra et af verdens førende laboratorier for forskning i DNA-struktur og -regulering på Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Den måde, DNA ligger pakket sammen i cellerne på, har nemlig vist sig at have stor betydning for, om bestemte gener udvikler sig til kræftgener, de såkaldte onkogener, der kan få en normal celle til at udvikle sig til en kræftcelle. Det skriver Videnskab.dk.

"Det her er en helt ny mekanisme for, hvordan kræft opstår. Det kan i fremtiden bidrage til både diagnostik og bedre behandling af kræft," siger den danske postdoc Rasmus Otkjær Bak, der er medforfatter på artiklen.

Med støtte fra Det Frie Forskningsråd er han i øjeblikket på forskerophold på Stanford University og har arbejdet sammen med forskerholdet fra MIT om det opsigtsvækkende studie, som er publiceret i det anerkendte tidsskrift Science.

Mere præcist har de amerikanske forskere fundet ud af, at DNA’s struktur, hvor DNA folder sig op i nogle løkkestrukturer, er afgørende for, om kræftgener forbliver slukkede eller bliver aktiverede.

"Hvis du tager en lang snor og griber fat i snoren to steder og fører punkterne sammen, danner de en løkke. Der, hvor dine fingre holder fast i snoren, kaldes knudepunkter. I en DNA-løkke er det proteiner, der holder fast i knudepunkterne og danner løkken," forklarer Rasmus Otkjær Bak om, hvordan DNA-løkkerne opstår.

"Normalt er et kræftgen slukket, fordi det sidder isoleret inde i en løkke, som er et afgrænset DNA-område. Problemet opstår, hvis løkken pludselig mister sin struktur på grund af en genmutation," siger Rasmus Otkjær Bak og fortsætter:

"Hvis du får en genmutation i et af løkkens knudepunkter, kan proteinerne ikke danne løkken, og så er det ikke et isoleret område længere. Det betyder, at nogle kontrolområder, som sidder uden for løkken og ikke før havde adgang til området, kan komme i nærheden af kræftgener inde i området og aktivere dem," forklarer han.

Læs mere på Videnskab.dk: 2 ud af 3 kræfttyper kan ikke undgås med sund livsstil 

Forskerne fra MIT og Stanford University gik simpelthen ind og ødelagde løkkedannelsen ved hjælp af såkaldt CRISPR (se faktaboks). Herefter kunne de påvise, at der efterfølgende var en øget aktivitet af kræftgener inden i det ødelagte løkkeområde.
 
Ideen til at lede i knudepunkterne fik forskerne, fordi de ved at kigge på enorme mængder af indsamlet data om kræftpatienter fandt ud af, at knudepunkterne ved mange kræftformer er meget hyppigt muteret.

"Det er et helt nyt paradigme inden for kræft og genetik, at den tredimensionelle struktur af generne er så vigtig for, at celler ikke udvikler sig til kræftceller," siger Rasmus Otkjær Bak.

Lektor Joachim Weischenfeldt er enig i, at kræftforskningen står over for et paradigmeskift. Han er kræftforsker på Biotech Research and Innovation Centre på Københavns Universitet.

"På baggrund af den viden, der er akkumuleret over de seneste to-tre år, kan vi se, at der er et klart skift i den måde, vi tænker, at cancergener bliver aktiveret og reguleret på," siger Joachim Weischenfeldt.

Læs mere på Videnskab.dk: Danske forskere har måske fundet behandling mod kræft

Det særligt interessante er det, at genomets struktur betyder så meget, at man ved at ødelægge den kan aktivere cancergener, mener han:

"Studiet fra MIT bidrager i høj grad til at cementere den nye tankegang, fordi det viser, at cancergener kan blive aktiverede, når den tredimensionelle DNA-struktur ødelægges, det vil sige uden at ændre på selve cancergenets DNA. Det er helt klart nyt og meget interessant," siger han.

"Det, de finder i MIT-studiet, er nu ikke så overraskende, fordi der tidligere har været publiceret studier, der viser, at man kan aktivere cancergener ved at ændre den tredimensionelle DNA-struktur, for eksempel ved at bringe gen-aktiverende DNA-elementer fra et andet sted på genomet hen i nærheden af cancergenet," siger Joachim Weischenfeldt.

Men hvorfor er det egentlig vigtigt at vide, hvordan kræftgener bliver aktiveret?

"Det giver mulighed for bedre at ramme en kræftsygdom med behandling, hvis vi forstår de mutationer, der ligger bag kræftformen," siger Joachim Weischenfeldt og uddyber:

"Kun cirka to procent af vores arvemasse, også kaldet genom, består af DNA, der koder for proteiner. Vi har hidtil kun haft ringe viden om effekten af mutationer i de resterende 98 procent, der tidligere blev kaldt ’junk’-DNA. Nu begynder vi at forstå, at mutationer i disse områder kan aktivere kræftgener andre steder på genomet," siger han.

Læs mere på Videnskab.dk: Allergi kan modvirke visse former for kræft 

Selvom den nye forståelse for DNA-strukturens rolle for udvikling af kræft bringer forskerne tættere på at forstå, hvordan kræft opstår, er vi langt fra at forstå processen til fulde.

"Forskningen åbner for, at vi i forhold til kræftpatienter kan få flere oplysninger om de bagvedliggende årsager til kræften ved at analysere alle mutationer i kræftcellens genom. Langt de fleste mutationer i en kræftcelle har dog ingen funktionel effekt, men opstår som følge af et øget antal mutationer. At finde netop de genetiske ændringer, der sørger for kræftcellernes øgede vækst, er afgørende," siger Joachim Weischenfeldt.

Normalt vil kræftgenet, som på figuren benævnes onkogenet, være inaktivt, fordi et protein sørger for at holde sammen på løkken, som genet sidder i. Hvis DNA-strukturen bliver udsat for en mutation, kan dette dog resultere i, at løkken ikke kan holdes sammen. Så har kræftgenet mulighed for at binde sig til en anden, forstærkende del af DNA-strengen, blive aktivt og dermed give startskuddet til et sygdomsforløb. Foto: MIT