211service.com
Hvordan en tumor er som et embryo
For 30 år siden var kræft en sort boks. Forskere vidste, hvad der gik galt i kroppen, men ikke hvordan eller hvorfor. Arbejdet med Robert Weinberg , professor i biologi ved MIT og stiftende medlem af Whitehead Instituttet for Biomedicinsk Forskning, har hjulpet forskere med at åbne den boks. Weinberg opdagede det første kræftfremkaldende gen og det første tumor-undertrykkende gen i begyndelsen af 1980'erne. Siden da er hundredvis af sådanne gener blevet opdaget, og dette skattekammer, som Weinberg kalder det, har ført til mange nye lægemidler. Weinberg hjælper også med at give mening i en enorm mængde af kompleks genetisk information ved at finde globale regulatorer af processer, der er fælles for alle kræftformer.
Afslørende tumorer: Robert Weinberg (nederst) fra Whitehead Institute ledede et team af forskere, der udviklede en metode til at transformere normale brystceller til aggressive cancerceller (øverst, farvet grønt). Alle de afbildede celler er kræftceller; så mange som hver tiende af dem er kræftstamceller. Sådanne celler forårsager de sekundære tumorer, der dræber 90 procent af kræftpatienterne. Weinberg bruger disse celler til at studere, hvordan tumorerne dannes.
Teknologigennemgang talte med Weinberg om hans forskning i en af disse grundlæggende processer. Metastase - spredningen af kræft fra dets oprindelige sted til andre steder i hele kroppen - er ansvarlig for 90 procent af kræftdødsfaldene. Weinberg foreslår, at forebyggende skridt, såsom at tage vitaminer, vil være nøglen til at reducere kræftdødsfald.
Teknologigennemgang : Hvordan virker metastaser, og hvordan er kræftstamceller involveret?
Robert Weinberg : Indtil for nylig troede de fleste mennesker – helt sikkert jeg selv – at alle kræftcellerne i en tumor stort set svarede til hinanden. Men i løbet af de sidste tre eller fire år er der kommet stigende beviser for, at inden for solide tumorer, såvel som blodfødte tumorer, er der et hierarki af cancerceller, hvor nogle celler er vigtigere end andre. En kræftstamcelle er defineret som en celle, der, når den plukkes ud af tumoren og introduceres i en ny vært som en mus, er i stand til at afføde en helt ny tumor.
Multimedier
Robert Weinberg beskriver sin forskning.
Kræftceller invaderer i starten lokalt i det nærliggende væv. Nogle kræftceller er i stand til at trænge ind i kredsløbet. De bæres derefter til fjerne steder i kroppen, [undslipper fra cirkulationen] og invaderer ind i tilstødende væv. Der er de i stand til at overleve og danne det, der kaldes en mikrometastase, som repræsenterer en lille bitte koloni af kræftceller, som oftest undlader at udvikle sig til en tumor af en række forskellige årsager, som vi ikke alle forstår. I sjældne tilfælde kan en af disse spredte mikrometastaser faktisk finde ud af en måde at vokse til en makroskopisk metastase, og som sådan kan den for første gang skabe en livstruende vækst.
BØRN : Hvad er det, der gør det muligt for disse celler at danne nye tumorer?
RW : Det er nu mere og mere tydeligt, at en mekanisme, muligvis den dominerende mekanisme, involverer kræftcellens evne til at genoplive tidlige embryonale adfærdsprogrammer. [I embryonet, disse programmer] gør det normalt muligt at danne forskellige væv og afhænge af embryonale cellers evne til at bevæge sig fra et sted i kroppen til et andet. Denne bevægelse i embryoet ligner overfladisk metastase. Den måde, kræftceller erhverver dette embryonale træk på at være i stand til at bevæge sig gennem hele organismen, afhænger af deres evne til at genoplive disse tidlige embryonale adfærdsprogrammer, hvilket de gør gennem deres evne til at inducere ekspressionen af tidlige embryonale transkriptionsfaktorer [proteiner, der kontrollerer ekspressionen af et stort antal gener]. I dette tilfælde kontrollerer disse transkriptionsfaktorer grupper af gener, der, når de er tændt, tillader kræftcellerne at bevæge sig, at blive invasive, at modstå programmeret celledød (som ellers truer deres eksistens, når de forlader den primære tumor), og endda til frigiver nedbrydende enzymer, der nedbryder det [omgivende væv, der] repræsenterer en hindring for kræftcellernes fremmarch.
BØRN : Hvis kræftceller ligner normale embryonale celler, er det så overraskende, at vi ikke får kræft oftere eller tidligere?
RW : Der står derimod, at kræftceller ikke er så kloge, som vi tror, de er. I stedet for at skulle flette komplekse adfærdsproblemer sammen, tyr de simpelthen opportunistisk til genoplivende adfærd, som normalt undertrykkes i voksent væv, og derfor ikke repræsenterer en overhængende trussel mod organismen, fordi de holdes under stram kontrol. (Der er flere mekanismer implanteret i vores celler og væv, der forhindrer dannelsen af tumorer.)
Dette scenarie, jeg lige har skildret, er meget opmuntrende for os, fordi hvis man ser på metastatiske cellers biologi, ser det ud til at være så komplekst, at det er forvirrende ud over nogens evne til at forstå det, simpelthen fordi der er så mange forskellige gener og proteiner involveret. Men hvis man nu er i stand til at spore denne adfærd til et lille antal centrale regulatorer, som hver især kan virke ved at modulere ekspressionen af en hel kohorte af respondergener, har man nu i høj grad forenklet problemet, for nu kan man fokusere sin opmærksomhed på to eller tre forskellige centrale regulatorer, der koreograferer træk ved højgradig malignitet.
BØRN : Hvordan har vores forståelse af kræft ændret sig i løbet af din karriere?
RW : I midten af 1970'erne vidste vi intet om, hvorfor kræftceller opførte sig forkert. Vi vidste, at de opførte sig forkert, men de var en sort boks. I løbet af det næste kvarte århundrede kom der en enorm lavine af informationer, der beskrev det faktum, at mange, men måske ikke alle, kræftcellers og tumorers træk kunne tilskrives beskadigede gener, der findes i kræftcellerne. Før 1975 var det en total spekulation. Så der har været en radikal omdrejning i forhold til det. Nu er kræft ikke længere et mysterium i forhold til, hvordan den opstår.
BØRN : Hvilke store spørgsmål er tilbage?
RW : Hvad vi stadig ikke rigtig forstår er, hvorfor visse mennesker får kræft, og andre mennesker ikke gør. Vi forstår, at folk får lungekræft, fordi de ryger. Men vi forstår ikke rigtig, hvorfor de får bryst- eller prostatakræft – endnu. Men jeg tror, at det vil vise sig med stigende klarhed i løbet af det næste årti. Alligevel ved vi en del om, hvorfor brystkræftceller opfører sig dårligt, samtidig med at vi kan pege på de årsagsfaktorer i livsstil og familiehistorie, der dikterer deres modtagelighed for at udvikle sygdommen.
BØRN : Hvornår kommer der en kur mod kræft?
RW : Hvis man ser på dødsraterne for kræft i dette land, er de gået ned for de fleste, men ikke alle former for kræft. Der kommer ikke en eneste dramatisk kur. I stedet vil der være en række kure, som vil blive udviklet over årene, som gradvist vil sænke dødsraten. Det vil være trinvise gevinster. Der kan være visse dramatiske kampe, der vindes – visse former for kræft vil blive konverteret fra en livstruende til en kronisk sygdom.
På længere sigt vil de største reduktioner i kræftdødeligheden faktisk komme fra forebyggelse, ikke behandling. Så man kan formentlig halvere, måske endda mindske med to tredjedele, sin risiko for at få kræft ved ikke at ryge, ved ikke at leve med rygere, ved at forblive slank, ved at have en kost, der er høj i grøntsager og lav i rødt kød, ved at få motion, og måske i fremtiden ved at tage forskellige slags vitaminer. Det er stadig lidt skævt med hensyn til hvilke. Risikoen for at dø af kræft, som nu er omkring hver femte, kan falde til hver tiende eller hver femtende. Kunne være.