Alle cellene i kroppen, inkludert kreftceller, bryter ned og bygger opp proteiner kontinuerlig. For å kunne bygge proteiner trenger cellene aminosyrer. Aminosyrer er organiske molekyler og er et essensielt byggemateriale i alle levende celler.
Men hva skjer hvis en kreftcelle ikke får tilgang på noen av de viktigste aminosyrene?
En ny studie viser at kreftcellene da finner nødløsninger for å overleve. Studien tyder også på at disse nødløsningene faktisk gir immunforsvaret nye muligheter til å angripe kreftcellene.
– Vi oppdaget en hittil ukjent måte som kreftcellene sikrer overlevelse på når de ikke har tilgang på aminosyren tryptofan, sier professor Johanna Olweus.
Hun leder forskningsgruppen i Oslo som har bidratt til studien.
Tryptofan er en av de 20 aminosyrene som alle celler trenger for å kunne bygge proteiner.
– Vi fant også ut at denne mekanismen fører til at immuncellene får nye mål på kreftcellene som de kan angripe, forteller Olweus.
Kreftcellene bygger proteiner som ser annerledes ut enn vanlig
Kreftcellenes nødløsning når de ikke har tilgang på aminosyren tryptofan innebærer at de bruker en annen aminosyre til å bygge proteiner med.
Aminosyren som kreftcellene da bruker heter fenylalanin. Dette fører til at proteinene blir seende annerledes ut enn vanlig.
Det var forskere i Nederland som fant ut av dette.
Immuncellene kan oppfatte de endrede proteinene som fremmede
– Selv om de to aminosyrene ligner på hverandre, er de fortsatt forskjellige. Dette fører til at sammensetningen av proteiner i kreftcellene blir annerledes, sier Morten Milek Nielsen. Han er en av forskerne fra gruppen i Oslo som var med på studien.
Nielsen med kolleger fant ut at immuncellene kan oppdage de endrede proteinene når deler av dem vises frem på overflaten til kreftcellene.
– Dette betyr at de endrede proteinene kan være immunogene, altså at immuncellene kan gjenkjenne dem, sier Nielsen.
De endrede proteinene kan fungere som nye angrepsmål for immunterapi
Immunterapi går ut på at man forsøker å styrke immuncellenes evne til å angripe kreftcellene.
Forskere har lenge visst at immuncellene kan gjenkjenne endringer i proteinene i kreftcellene. Denne kunnskapen har vært viktig for utviklingen av immunterapi mot kreft.
Men forskere har trodd at immuncellene primært klarer å gjenkjenne proteiner som ser annerledes ut som følge av en type feil som kalles en mutasjonsfeil.
En mutasjonsfeil oppstår når DNAet i kreftcellen har mutert og derved endret seg. Når «oppskriften» i DNAet har endret seg, blir også proteinene seende annerledes ut.
– De fleste studier har derfor konsentrert seg om å kartlegge endringer i DNAet i kreftcellene til den enkelte pasient. Man har forsøkt å identifisere immuncellenes responser og finne mulige behandlinger på bakgrunn av disse genetiske endringene i pasientens kreftceller, forklarer Nielsen.
Problemet med denne typen immunterapi er at den i stor grad må skreddersys til hver enkelt pasient.
Nye angrepsmål kan gjøre immunterapi tilgjengelig for flere pasienter
– En potensiell fordel med å lete etter angrepsmål på kreftcellene som skyldes bruk av nødløsninger, kan være at vi i større grad kan forutse dem. I tillegg er det mulig at de samme endrede proteinene går igjen i mange pasienter, sier Nielsen.
Og dette kan gjøre det mulig å behandle større pasientgrupper med samme type immunterapi.
– Det attraktive med disse endrede proteinene er at de ikke lenger ligner på hvordan det opprinnelige proteinet så ut. Dette er svært gunstig for en kreftbehandling. Immuncellene vil sannsynligvis bare angripe kreftcellene og la friske celler være i fred, forteller han.
Behov for flere studier
Morten Milek Nielsen understreker at det foreløpig er for tidlig å si noe sikkert om hvorvidt de endrede proteinene som oppstår i «sultende» kreftceller vil bli mål i nye typer immunterapi som kan gis som behandling til kreftpasienter.
Funnene må følges opp i flere studier.
– Men det ser veldig lovende ut, sier Nielsen, og fortsetter:
– Funnene fra studien vår gir oss en større verktøykasse for å finne mulige angrepsmål på kreftcellene. Vi kan nå begynne å lete etter andre typer feil som ikke skylder mutasjoner i DNA, men bruk av nødløsninger som vi oppdaget i denne studien. Tiden vil vise hva som er mulig å få til.
Studien ble ledet av forskere ved the Netherlands Cancer Institute i Nederland. UiO-forskere bak studien er professor II Johanna Olweus, forsker Morten Milek Nielsen og forsker Maarja Laos. Olweus leder forskergruppen Eksperimentell immunterapi ved Seksjon for kreftimmunologi på Institutt for kreftforskning ved Universitetet i Oslo og ved Oslo universitetssykehus. Forskergruppen har spesialisert seg i å identifisere T-celler, altså immunceller, som kan oppdage ulike angrepsmål på kreftceller.
Studien ble publisert i tidsskriftet Nature.
Kontakt
Referanse
Pataskar, A., Champagne, J., Nagel, R. et al. Tryptophan depletion results in tryptophan-to-phenylalanine substitutants. Nature 603, 721–727 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04499-2