Svältfödd tumör stannar i växten

Bildning av nya blodkärl är nödvändig för att cancertumörer snabbt ska kunna växa sig större. Blodkärlen förser dem med syre och olika näringsämnen. Att det finns en koppling mellan tumörväxt och blodkärlsbildning, angiogenes, var en hypotes som lanserades redan på sjuttiotalet av Judah Folkman vid Harvard Medical School i Boston. Det har visat sig att han hade rätt. De senaste femton åren har forskningen inom området närmast exploderat. 

Lars Holmgren, professor i tumörbiologi, är en av dem som inriktat sig på att närmare förstå vad som stimulerar tumörer till att bilda nya blodkärl och hur man kan förhindra detta. Förhoppningen är att kunna ta fram effektiva metoder som bromsar blodkärlsbildningen, vilket på sikt skulle kunna bli ett attraktivt sätt att behandla cancerpatienter. En tidig del av forskningen kretsade kring det kroppsegna ämnet angiostatin. Lars Holmgren var delaktig i upptäckten av angiostatin (1994) under sin tid som post doc hos Judah Folkman. Ämnet cirkulerar med blodet runt i kroppen och studierna visade att angiostatin kan förhindra att det bildas nya blodkärl, som får metastaser att växa. Problemet var att det sker en snabb nedbrytning av angiostatin varför det måste tillföras kroppen ofta. Lars Holmgren ville därför gå vidare och försöka hitta andra signalvägar för att bromsa angiogenesen. Bland annat letade han efter receptorn, mottagarmolekylen, för angiostatin

Upptäckte ny signalväg

Det gav resultat och 2001 kunde Lars Holmgren presentera ett helt nytt protein, som han döpte till angiomotin och som samverkar med angiostatin. Ett par år senare upptäckte han ytterligare två proteiner inom samma familj, som också tycks fylla en viktig funktion för blodkärlsbildning.

- Att exakt förstå vilken roll angiomotin spelar är nu huvudspåret i min forskning, berättar Lars Holmgren. Vi vill hitta en effektivare väg att förhindra att det bildas i nya blodkärl i tumörer.

Angiomotin uttrycks av endotelcellerna, de celler som bygger upp insidan av blodkärlsväggarna. Lars Holmgren har visat att proteinet behövs för att cellerna ska anta en viss struktur för att bilda nya blodkärl från befintliga kärl.

- Angiomotin anger så att säga vad som är fram och bak på cellerna och åt vilket håll de ska röra sig då de stimuleras att bilda nya blodkärl. Vi har sett att om angiomotin blockeras så tappar endotelcellerna sin orientering och vet inte i vilken riktning de ska röra sig. Därmed klarar inte heller cellerna av att forma den rörstruktur som är nödvändig för att bygga ett nytt blodkärl.

Vaccin en del i behandlingen

Tillsammans med professor Rolf Kiessling vid Karolinska Institutet har Lars Holmgren testat ett DNA-vaccin i tumörmodeller. Vaccinet gjorde att det bildades antikroppar mot angiomotin och forskarna noterade då flera saker: de celler som ska bygga upp blodkärlen hämmades, det bildades därmed inga nya blodkärl och tumören växte inte. Förra året (2008) lyckades de ta fram syntetiska antikroppar och såg att dessa fungerade lika bra. Antikropparna ges intravenöst vid flera tillfällen och gör att djuren utvecklar ett skydd mot cancer. Lars Holmgren vill inte spekulera i hur länge det kan dröja innan det är dags att pröva vaccinet för att behandla cancerpatienter.

Eftersom cancertumörer sins emellan är så olika kan man inte utgå från att det räcker med ett slags antikroppar för att behandla alla tumörer, utan det krävs olika typer av kombinationsbehandlingar.

- En tanke är att antikropparna också skulle kunna bära med sig läkemedelsmolekyler som då hamnar direkt i tumören, säger Lars Holmgren. Sådana studier görs inom ett EUprojekt där jag är koordinator. Projektet ska pågå i flera år och sker i samarbete med andra europeiska forskningsgrupper och företag.

Men det är inte bara olika tumörer som skiljer sig åt, även cellerna i en och samma tumör kan ha olika egenskaper. Det är en upptäckt som också bygger på Lars Holmgrens forskning. Redan för ett tiotal år sedan visade han att DNA-fragment från döende celler kan tas upp av grannceller och inkorporeras i deras cellkärna. När det gäller cancer har man tidigare trott att en tumör uppstår då det skett flera mutationer i en vanlig cell som därmed börjar dela sig ohejdat. Lars Holmgren har visat att mutationerna kan uppstå i många olika celler och därefter ansamlas i en enskild cell. Olika celler tar upp olika DNA fragment vilket gör att cellernas karaktär skiljer sig åt, till och med i samma tumör.

- Detta gör det förstås svårare att ta fram nya läkemedel. Det behövs många olika strategier för att kunna ge cancerpatienter en effektiv behandling.

Text: Ann-Marie Dock, publicerad i "Från Cell till Samhälle" 2009

Om forskningsämnet

Studier av blodkärlsbildning är en viktig del av dagens experimentella cancerforskning. Tumörer behöver blodkärl som förser dem med syre och näring. Forskningen går ut på att förstå hur nya blodkärl bildas. Man skulle då kunna förhindra att de växer in i tumören.

Lars Holmgren har upptäckt en helt ny signalväg in i cellerna. Genom att blockera denna väg via vaccination har han i djurförsök visat att det går att skydda djuren mot cancer.

Länkar

ProfessorTumörbiologi