Forskere: Naturstof får kræftceller til at begå selvmord
SUNDHED – Et særligt naturstof kan slå aggressive kræftceller ihjel på en ny og effektiv måde, har forskere på Aarhus Universitet opdaget. Stoffet beskadiger kræftcellernes kraftværker, mitokondrierne, og sætter gang i en selvmordsproces.
Billederne viser kræftceller, som i seks timer har været udsat for BE-43547 og har fået tilført et grønt-fluorescerende reagens, der akkumulerer og ændrer farve til rød/gul i mitokondrier med intakt membranspænding. Forskellen på de to billeder er, at cellerne til venstre havde ilt nok, mens cellerne til højre var berøvet ilt. De manglende rød/gule farver viser, at mitokondriernes membraner er ødelagt. Kræftcellerne er døde. Foto: Thomas B. Poulsen
Et naturligt stof, som normalt kun produceres af bakterier i jorden og på bunden af havet, kan bliver et effektivt våben mod kræft. Det vurderer forskere på Aarhus Universitet.
Naturstoffet er cellegiften BE-43547, som normalt kun produceres af bakterier i jorden og havbunden, hvor ilten er sparsom. Og det med den sparsomme ilt er afgørende. Cellegiften angriber nemlig kun celler, der stort set ikke behøver ilt (såkaldt hypoxiske celler).
Dermed har BE-43547 potentiale til en gang i fremtiden at blive et effektivt våben mod de hypoxiske kræftceller, som overlever iltmanglen inde i voksende kræftsvulster, og som medvirker til metastase. Hypoxiske kræftceller er modstandsdygtige over for strålebehandling og flere typer af kemoterapi.
I 2016 lykkedes det forskere på Aarhus Universitet at syntetisere en nøjagtig kopi af stoffet, og siden har laboratorieforsøg og prækliniske forsøg (med mus) demonstreret, at BE-43547 hurtigt og effektivt slår hypoxiske celler ihjel, men lader normoxiske celler i fred. Stoffet er meget giftigt i store doser, men giver man det i små doser, virker det uskadeligt – altså lige indtil man berøver cellerne for ilt og dermed gør dem hypoxiske. Så slår giften dem ihjel i løbet af få timer.
- Det næste trin i udviklingen af denne stofklasse var at forstå, hvordan det får kræftcellerne til at dø, fortæller lektor Thomas Bjørnskov Poulsen, hvis laboratorium på Institut for Kemi på Aarhus Universitet har specialiseret sig i at finde og kopiere naturstoffer, der virker mod kræft.
- Det skal jo helst virke på en anden måde end de eksisterende midler, for ellers er der ingen grund til at fortsætte med det. Nu har vi så fundet ud af, at BE-43547 gør det ved at beskadige cellernes mitokondrier og derved får dem til at begå selvmord på en måde, som vi ikke har set før, siger han.
Regulerede selvmord
Forskerne kender til flere forskellige former for såkaldt regulerede selvmord på cellulært niveau. Den mest velkendte form hedder i fagsproget apoptose.
For normale celler er det en del af kroppens naturlige balance: cellerne er programmerede til at dø og lade sig opsluge af naboceller eller immunsystemet, når de er beskadigede eller overflødige. Men dette selvmordsprogram bliver sat ud af funktion i nogle kræftceller, som bliver ved med at dele sig, selv om de er beskadigede. Det er derfor vigtigt at finde nye stoffer, der kan få kræftceller til at bukke under på måder, der ikke involverer disse velkendte selvmordsmekanismer.
Mange fag og mange forsøg
Den nye opdagelse er resultat af et samarbejde mellem forskere fra ikke færre end 11 forskellige institutter og afdelinger på Aarhus Universitet og Aarhus Universitetshopital, og bliver offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Cell Chemical Biology i dag.
Det er langt fra første gang, forskerne har forsøgt at finde klinisk anvendelige metoder til at eliminere hypoxiske tumorceller.
- Nyheden i vores tilgang er, at cellegiften er et naturprodukt snarere end et kemisk produkt, og at dets virkemekanisme er forskellig fra de midler, der er eller har været under udvikling. Dermed kan det undgå nogle af de negative faktorer, der har begrænset udviklingen af disse andre midler, siger professor Michael R. Horsman fra Institut for Klinisk Medicin – Afdeling for Eksperimentel Klinisk Onkologi på Aarhus Universitetshospital.
Lang vej endnu
Både han og Thomas Poulsen understreger dog, at er lang vej endnu, til naturstoffet finder vej til kliniske forsøg, endsige behandling af kræftpatienter.
De påpeger, at fordi der er tale om et naturstof, er der endnu ikke noget at patentere, og dermed er det svært at gøre medicinalindustrien interesseret i at finansiere udviklingen.
- Desuden mangler vi endnu at finde det protein, formodentlig i mitokondrierne, som giften angriber. Og så skal vi have det forbundet med celledødsmekanismen. Vi ved, at giften slår mitokondrierne i stykker, men ikke hvorfor, forklarer Thomas B. Poulsen.
Forskerne kender heller ikke til eventuelle problemer og ulemper ved at anvende disse stoffer.
- Det er store og komplekse molekyler, og det øger risikoen for utilsigtede virkninger, selv om vi ikke har set nogle endnu. Måske ligger hemmeligheden netop i kompleksiteten. Hvis vi i fremtiden kan opnå en helt præcis forståelse af det protein, det virker på, vil vi kunne teste 100.000 andre molekyler mod det protein, og måske kunne finde et meget simplere molekyle, der giver den samme effekt, siger han.
