Forskare spårade spridd cancer med gensax

Att cancer sprider sig i kroppen innebär generellt att sjukdomen är svårare att bota. Varför och hur cancer sprider sig är dock en komplex fråga med många bakomliggande faktorer.

I en ny studie i Science riktas strålkastarljuset mot en sådan faktor: den genetiska informationen i cancercellerna.

Gav cellerna genetiska anteckningsblock

Gensaxen crispr/cas9 låter forskare klippa och klistra i dna. År 2020 tilldelades dess uppfinnare Nobelpriset i kemi, och ett användningsområde är att försöka klippa bort mutationer och bota genetiska sjukdomar.

I den nya studien använde forskarna gensaxen på ett annat sätt. De implanterade fyra möss med 5.000 till 100.000 mänskliga lungcancerceller vardera. I varje cell stoppade forskarna in små remsor av neutral, funktionslös dna. Remsorna blev genetiska ”anteckningsblock” som saxen sedan klippte i.

– Vi utnyttjade det faktum att celler är slarviga när de reparerar skadan efter gensaxen. Slarvigheten gjorde att varje reparation lämnade en unik mutation på ”anteckningsblocket”, som sedan ärvdes ned av alla cellens ättlingar, säger en av studiens huvudförfattare Jonathan Weissman, professor i biologi vid MIT i Cambridge, USA.

Under två månaders celldelning och konstant klippande samlade ättlingarna på sig allt fler av dessa ”anteckningar”. Vid slutet av experimentet kunde forskarna urskilja mellan familjerna och rekonstruera släktträden – hela vägen tillbaks till cellerna de implanterade – mer detaljrikt än liknande metoder där cellerna inte får en artificiell, genetisk tagg.

Trots att ursprungscellerna till synes var mycket lika fann forskarna stora skillnader mellan släktträden. I en del hade ättlingarna flyttat runt mycket och i andra hade de knappt flyttat runt alls. Beteendet kunde inte förklaras med hur mycket cellerna delade på sig, var cellerna implanterats i mössen, eller i vilka möss.

Däremot fanns en signifikant koppling till hur starkt de ursprungliga cellerna uttryckte vissa gener. Många av generna som dök upp hade redan en väl etablerad koppling till cancerspridning, medan en var betydligt mindre dokumenterad: krt17.

Kunde reglera cancerns spridning

I ytterligare experiment fann forskarna att cancerceller i provskålar spred sig mindre när de överuttryckte genen krt17, och tvärt om. Resultatet blev detsamma med en helt annan sorts lungcancerceller.

Fynden sticker ut då krt17 med ett starkt uttryck tidigare kopplats till ökad cancerspridning, om något – inte minskad. De motsägelsefulla buden sätter fingret på komplexiteten kring hur och varför cancer sprider sig, och att mycket mer forskning behövs.

– Att allt vårt jobb lät oss hitta och testa en konkret hypotes kändes mycket bekräftande. Det ger oss självförtroende i att faktiskt ha bidragit med ett nytt sätt att studera cancerspridning, säger Jonathan Weissman.

Ska komplettera andra metoder

Även om metoden genererar släktträd med hög upplösning är den inte utan nackdelar. Av uppenbara skäl kan man inte tagga cancerceller och implantera dem i människor. För att studera tumörer hos människor får man istället förlita sig på mindre detaljrika metoder.

– En tanke med vår metod är att generera hypoteser som sedan testas i tumörer hos människor, där verktygen för genetisk spårning inte är lika kraftfulla. Vi tror att metoderna kan komplettera varandra på ett bra sätt, säger Jonathan Weissman.

Framöver vill forskarna leta efter fler viktiga gener, förstå varför krt17 påverkar cellernas spridning, och undersöka om fynden kan komma till konkret nytta för människor. De vill även forska på andra cancerformer, och med liknande studier leta efter gener som skapar motståndskraft mot cellgifter.