Ny forskning viser, hvordan kræftceller reparerer sig selv

Af Mette Vinter Weber, Kræftens Bekæmpelse.

Nu kan forskere beskrive, hvordan kræftceller ruller og bøjer deres cellemembran for at reparere livsfarlige skader. Resultaterne er netop offentliggjort i det anerkendte videnskabelige tidsskrift Nature Communications og kan give viden, der kan vise, hvordan kræftceller kan bekæmpes.

Rundt om kroppens celler ligger cellemembranen. Den fungerer på næsten samme måde som kroppens hud og beskytter cellerne mod miljøet omkring dem. Samtidig er det den, der gør, at cellens indre samles til en rund celle og ikke blot flyder ud. Cellemembranen er kort sagt livsvigtig for cellen, og hvis der kommer skader, skal de repareres hurtigt, for ellers dør cellen.

Viden om cellers svagheder kan være særdeles værdifulde, fordi det måske kan vise nye veje til at behandle kræft. Derfor har danske og tyske forskere undersøgt, hvordan kræftceller reparerer skader på deres cellemembraner. Og svaret findes i den gruppe proteiner, der hedder annexiner. De er kræftcellernes skræddere, som kan lukke de huller, der opstår i cellemembranen - ligesom som når man lapper huller i tøj.

Huller bliver lukket i kræftcellernes membran

– Vores resultater viser, at annexin 4 og annexin 6 samarbejder om at lukke hullet i kræftcellernes membran. Hullet bliver til sidst trukket sammen og foldet ind i membranen, som derved bliver tætnet, forklarer gruppeleder og ph.d. Jesper Nylandsted fra Kræftens Bekæmpelses Center for Kræftforskning.

Sammen med bl.a. lektor og ph.d. Adam Cohen Simonsen fra Institut for Fysik, Kemi og Farmaci på SDU og kolleger fra Kræftens Bekæmpelse har han stået i spidsen for de nye resultater.

Forskere har tidligere vist, at annexiner spiller en vigtig rolle ved betændelsestilstande, og i den proces, der hedder endocytose, hvor celler optager væske og molekyler fra omgivelserne. Men det er første gang, man har vist hvordan annexinerne fungerer i forbindelse med reparationer af cellemembranen.

Membraner ruller og bøjer

Kræftceller får oftere skader på deres cellemembran end normale celler. Både når kræftcellerne bevæger sig gennem kroppens væv for at sprede sig, og fordi de har et højt energi-stofskifte, hvilket fører til kemiske processer, der gør membranen skrøbelig. Alligevel overlever kræftceller, fordi de er i stand til at reparere skaderne – en evne, som altså i høj grad skyldes annexinerne.

I de nye forsøg undersøgte forskerne også, hvor vigtige annexiner var for kræftcellerne ved at lave genetiske ændringer, så nogle celler enten havde et usædvanligt højt niveau af annexiner, mens andre slet ikke havde annexiner.

Undervejs i forsøgene gav forskerne de forskellige kræftceller en hård medfart i laboratoriet. De blev blandt andet udsat for 55 grader varm væske – væsentligt mere end cellernes foretrukne 37 grader – og der blev skudt på dem med laserstråler, der lavede huller i cellemembranen.

Reperation starter allerede efter 15 sekunder

Formålet var at undersøge, hvordan de forskellige kræftceller reagerede på belastninger af cellemembranen, og hvordan de reparerede skader.

Resultaterne viste, at de celler, der havde et højt niveau af annexin var bedre i stand til at overleve varmepåvirkningen. Havde cellerne ingen annexin, kunne de ikke reparere hullerne, og døde derfor.

Samtidig viste forsøgene, hvor hurtigt cellerne var i stand til at lappe membranen. Indenfor 15 sekunder kom det første protein – annexin 6 – til stedet, hvor membranen var skadet. Det startede en proces, som fik cellemembranen til at trække sig sammen. Næste hjælper var annexin 4, som bøjede membrankanterne, så hullet blev lukket.

– Resultaterne understreger, hvor vigtig annexiner er for kræftcellerne. Det giver os håb om, at hvis man kan udvikle kemiske stoffer, der hæmmer annexinerne, kan man måske finde en ny måde at bekæmpe kræft på, siger Jesper Nylandsted.

Fakta: Hvor er enden på en rund celle?

En normal cellemembran er rund. Men da forskerne skulle undersøge, hvad der sker ved huller i membranen, havde de brug for at studere cellemembranens ender. Heldigvis havde forskerne på Syddansk Universitet opfundet en metode, der kunne bruges til at holde en membran, der var åbnet, udstrakt. På den måde at kunne de studere, hvad der skete ved endestykkerne af den åbne membran.

Fakta: Hvad er annexiner?

Der findes i alt 12 forskellige annexiner hos mennesker. Forskerne ved, at annexiner er vigtige for cellers membraner. Derudover spiller de en vigtig rolle ved betændelsestilstande, og i den proces der hedder endocytose, hvor celler optager væske og molekyler fra omgivelserne. Forskerne hos Kræftens Bekæmpelses Center for Kræftforskning er blandt de førende eksperter i annexiner, og deres arbejde har været banebrydende for at vise, at annexiner spiller en rolle for reparation af cellemembraner.

Fakta: Forskerne samarbejder

Den nye forskning er blevet til i et samarbejde mellem danske og tyske forskere:. Theresa Louise Boye, Kenji Maeda, Stine Lauritzen Sønder, Swantje Christin Häger og Jesper Nylandsted fra Kræftens Bekæmpelses Center for Kræftforskning, Weria Pezeshkian og Adam Cohen Simonsen fra Syddansk Universitet og Voker Gerke fra University of Münster, Münster, Tyskland.

Resultaterene er offentliggjort her: Boye TL. Et al.: Annexin A4 and A6 induce membrane curvature and constriction during cell membrane repair. Open access

Denne tekst er skrevet af kommunikationsmedarbejder Mette Vinter Weber, Kræftens Bekæmpelse.