Forskarna hoppas på skräddarsydda cancerläkemedel

En människa består av ungefär 37 biljoner (37 000 000 000 000) celler som alla härstammar från kroppens celldelningsprocess. Cellerna är olika och tillsammans formar de det komplexa system som den mänskliga kroppen är.
 
Celldelningen - när en modercell delas i två dotterceller - är ett antal koordinerade steg som kallas cellcykeln. Denna process är välkontrollerad av specifika proteiner som aktiveras endast under vissa steg i cykeln. Normal celldelning kräver en balansakt mellan de proteiner som främjar att cellen delas och de som håller den tillbaka.

Tidiga diagnoser ger bättre överlevnadsgrad

En förlorad eller avvikande kontroll över cellcykel, som driver cellförökningen, ger drastiska konsekvenser. Exempel på det är okontrollerad celldelning och cancer. 

– Tidiga diagnoser och bättre behandling har signifikant förbättrat överlevnadsgraden över tio år för alla cancerformer då över 65 procent överlever ett decennium. Trots detta är cancer fortfarande den näst vanligaste dödsorsaken, 21 procent årligen, i industriländer, säger Emma Lundberg, professor på avdelningen Cellulär och klinisk proteomik vid KTH.

Cellcykeln regleras av proteiner i både tid och rum. De proteiner som styr cellcykeln utgör viktiga måltavlor vid cancerbehandling. Att identifiera och förstå vad som kännetecknar dessa proteiner är viktigt. 

Skräddarsydda cancerläkemedel

I Emma Lundbergs forskargrupp vid forskningscentret Science for Life Laboratory har Diana Mandhessian, Anthony Cesnik och deras kollegor bidragit till att molekylärt kartlägga de här proteinerna. Arbetet har bidragit till en bättre förståelse för cellcykeln. Forskarnas förhoppning har varit att finna specifika cancerceller som kan utgöra måltavlor vid behandling för sjukdomen. 

I förlängningen hoppas forskarna att arbetet främjar skräddarsydda cancerläkemedel och -behandlingar, anpassad efter den enskilda patientens specifika anatomiska förutsättning i förhållande till den underliggande sjukdomen.

Forskarna kan konstatera att en betydande del, ungefär 20 procent, av det mänskliga proteomet (alla olika proteinmolekyler som ett genom kodar för) visar på cell-till-cell-variation. Vidare identifierar de 300 nya proteiner som är involverade in cellcykeln och dess reglering. 

Text: Peter Ardell

För mer information, kontakta Emma Lundberg på emma.lundberg@scilifelab.se.

Publikation

"Spatiotemporal dissection of the cell cycle with single-cell proteogenomics", Nature Research, doi.org/10.1038/s41586-021-03232-9

Faktaruta

• Forskningsarbetet har utförts av 19 forskare från KTH via Science for Life Laboratory. Arbetet har även utförts av forskare från Chan Zuckerberg Biohub, Uppsala universitet och Stanford School of Medicine.

• Forskningsresultatet som beskriver cellcykeln är nu en del av Human Protein Atlas. Forskarna hoppas därmed att den ska utgöra en värdefull resurs för en bättre förståelse för bland annat cell-till-cell-variation, den mänskliga cellcykeln och de nyligen identifierade proteinerna i cellcykeln och deras roll när tumörer uppstår.

• I syfte att identifiera de cellcykelspecifika proteinerna i cellen har forskarna använt så kallad immunfluorescerande mikroskopi. Forskarna kombinerade därefter det insamlade datat med RNA-sekvensering av enskilda celler för att beskriva den tidsmässiga förekomsten av RNA och proteiner över hela cellcykeln.

• Forskarna kan konstaterat att en betydande del, ungefär 20 procent, av det mänskliga proteomet (alla olika proteinmolekyler som ett genom kodar för) visar på cell-till-cell-variation. Vidare identifierar de 300 nya proteiner som är involverade in cellcykeln och dess reglering.