Annons

Mitokondrier fungerar som cellens kraftverk och snabbväxande cancerceller är särskilt beroende av dem.

Bild: 
Getty images

Nytt sätt att slå mot cancer

I våra celler finns mitokondrier som bildar energi och nya byggstenar, något som snabbväxande tumörceller är särskilt beroende av. Svenska forskare visar att om nybildningen av mitokondrier stoppas, så krymper tumörerna – i alla fall hos möss.

Annons

Publicerad:

2021-01-29

Tumörceller skiljer sig från de flesta av kroppens celler på så vis att de växer och delar sig mycket snabbt och därför kräver extra mycket energi. Cellernas viktigaste energimolekyl, ATP, eller adenosintrifosfat, bildas av mitokondrier, som omvandlar energi från mat och näring. Att hämma den så kallade andningskedjan, alltså mitokondriernas energibildning, har därför varit en lockande väg att komma åt snabbt växande tumörceller. Men bara i teorin.

– Om man akut hämmar andningskedjan i alla vävnader får man mycket allvarliga biverkningar. Exempelvis har det dödliga giftet cyanid sin effekt genom att slå mot andningskedjan, säger Nils-Göran Larsson, professor vid Institutionen för medicinsk biokemi och biofysik vid Karolinska Institutet.

I tidigare studier har forskarna sett att det är just snabbt delande celler, som tumörceller, som har extra stort behov av att bilda nya mitokondrier. Anledningen är att de behöver mycket energi och framför allt nya byggstenar för att kunna växa och dela sig.

– Däremot kan muskelceller och hjärnans nervceller klara sig i månader på de mitokondrier de har. Det gjorde att vi fick idén att specifikt hindra bildningen av nya mitokondrier, säger han.

Mitokondrier innehåller 1 200 olika proteiner, där 99 procent bildas i cellens kärna, för att sedan transporteras in i mitokondrien. Bara 13 bildas inuti mitokondrien. Men för att dessa ska kunna bildas krävs ett helt nätverk av kärnproteiner. Det är ett av dessa – ett så kallat RNA-polymeras – som nu har gått att blockera, med hjälp av de små molekyler som forskarna har tagit fram (se bild).

Inuti celler finns mitokondrier i cellplasman, här är en avbildad i genomskärning. Små hämmare (gröna) kan binda sig till mitokondriellt RNA-polymeras (blått). Den bindningen hindrar RNA-polymeraset från att bygga ihop mRNA-strängar med mitokondriens cirkulära DNA (orange) som mall. I förlängningen stoppas då bildningen av nya mitokondrieproteiner och nya fungerande mitokondrier.

Bild: 
Mattias Karlén

Två olika hämmare testades. Möss fick humana tumörceller inplanterade under huden och fick sedan äta hämmarna under fyra veckors tid. Därefter gick det att se att tumörerna hade krympt.

– När vi sedan undersökte mössen hade de tappat lite i vikt, men de hade inte fått några skador på blodbildningen, lever eller njurar. Det tyder på att vi kan ha ett tidsfönster på några veckor då det faktiskt går att komma åt tumörerna utan att skada annan vävnad, säger Nils-Göran Larsson.

Resultaten beskrivs i tidskriften Nature.

Letade fungerande hämmare

Nils-Göran Larsson kläckte ursprungligen idén ihop med kollegorna Claes Gustafsson och Maria Falkenberg, båda professorer vid Göteborgs universitet, vilket de beskrev 2002 i en artikel i Nature Genetics. Sedan hamnade projektet i träda.

– Men jag blåste liv i det när jag började arbeta vid Max Planck-institutet i Tyskland 2008 och fick anslag för att undersöka detta närmare, säger Nils-Göran Larsson.

För att hitta fungerande hämmare sållade forskarna bland 400 000 olika organiska småmolekyler fram ett 50-tal. Dessa testade sedan mot 90 olika typer av mänskliga cancerceller, som odlas på laboratoriet i form av odödliga cellinjer. 

– Här var en tredjedel av cellinjerna känsliga. Vad de har gemensamt håller vi nu på att titta ytterligare på, för det var inte så enkelt att det handlade om just vissa tumörtyper, säger han.

Vägen till ett eventuellt framtida läkemedel är lång, men Nils-Göran Larsson lyfter vikten av att hitta nya behandlingsprinciper.

– Vi tycker att vi har visat på ett nytt sätt att slå mot tumörer. Våra hämmare inte har testats i patienter, men vi hoppas att andra ska inspireras att tänka i samma banor för att se om det går att utveckla nya slags läkemedel, säger han.

Hämmar nybildning av mitokondrier

Bild: 
Leona Rohrbeck

Nils-Göran Larsson, professor vid Institutionen för medicinsk biokemi och biofysik vid Karolinska Institutet. Han leder studien om att stoppa  nybildningen av mitokondrier för att komma åt snabbt växande tumörceller.

Forskning & Framsteg berättar om fackgranskade forskningsresultat och om pågående forskning. Våra texter ska vara balanserade och trovärdiga, och sätta forskningsresultaten i sitt sammanhang för att göra dem begripliga. Forskning & Framsteg har rapporterat om vetenskap sedan 1966.