Bevis för cancerstamceller hos människa

Genom att kartlägga det cellulära ursprunget för viktiga cancermutationer har ett internationellt forskarlag för första gången lyckats identifiera cancerstamcellerna hos patienter med blodsjukdomen myelodysplastiskt syndrom, ett slags förstadium till akut myeloid leukemi. Studien, som publiceras i vetenskapstidskriften Cancer Cell, ger därmed definitivt bevis för att cancerstamceller förekommer hos människa.

Forskningen har letts från Karolinska Institutet och universitetet i Oxford, Storbritannien och avgör en fråga som länge har varit omdiskuterad bland cancerforskare världen över. Tidigare studier har rapporterat cancerstamceller i flera mänskliga cancerformer, men fynden har ansetts som osäkra eftersom de inte speglat förhållandena i en intakt tumör från en patient. I det nu publicerade arbetet har forskarna dock kringgått problemet genom att spåra ursprunget och följa utvecklingen av cancermutationer hos patienter med myelodysplastiskt syndrom (MDS).

– Vi visar att roten till varje cancer är en liten grupp celler som driver tillväxt och sjukdomsutveckling, på samma sätt som vanliga stamceller ger upphov till normal vävnad. Konceptet är kliniskt viktigt eftersom det innebär att behandlingar som riktar in sig på cancerstamcellerna slår mot sjukdomens själva fundament, men också att man måste bli av med cancerstamcellerna för att cancern inte ska komma tillbaka, säger Sten Eirik W. Jacobsen, professor vid MRC Weatherall Institute of Molecular Medicine i Oxford samt gästprofessor vid Karolinska Institutets institutioner för cell- och molekylärbiologi respektive medicin, Huddinge.

Maligna celler från benmärg

MDS är en malign blodsjukdom som oftast drabbar äldre personer (65-70 år) och som innebär minskad produktion av friska röda och vita blodkroppar och trombocyter. Vanliga symtom är återkommande infektioner och blödningar. I nästan hälften av fallen leder sjukdomen vidare till en akut myeloid leukemi.

I den aktuella studien undersökte forskarna maligna celler från benmärg hos MDS-patienter med låg eller medelhög risk att utveckla leukemi (jämfört med friska personer är dock risken att få leukemi hög för dessa patienter). För fyra av patienterna följdes utvecklingen av sjukdomen i detalj över längre tidsperioder; en patient i två år, två patienter i 30 månader och ytterligare en patient i totalt tio år. Genom att spåra genförändringar som är vanliga vid MDS och följa dessa under tiden sjukdomen utvecklades hos patienterna, kunde forskarna urskilja en mindre grupp MDS-celler som uppvisade kännemärken för cancerstamceller.

– De här cellerna var ovanliga, befann sig i toppen av en hierarki av MDS-celler, kunde förnya sig själva och var de enda celler som kunde producera fler MDS-celler. Vi såg också att de var ursprunget till alla DNA-förändringar som drev utvecklingen av sjukdomen, säger Petter Woll, forskare vid universitetet i Oxford och studiens försteförfattare.

Utveckla bättre läkemedel

Forskarna understryker att de enbart tittat på cancerstamceller i MDS och att stamceller i andra cancerformer kan fungera helt annorlunda. De hoppas dock att den nya kunskapen ska kunna användas för att utveckla bättre läkemedel mot cancer i framtiden, där man säkert eliminerar grundorsakerna till sjukdomen genom att rikta in behandlingen mot cancerstamcellerna. Ett problem idag är att cancern ”gömmer sig” under pågående behandling, för att sedan återkomma med förnyad styrka.

– Den här studien är resultatet av ett framgångsrikt samarbete mellan starka forskningsmiljöer inom såväl grundforskning som klinisk forskning vid Karolinska Institutet och universitetet i Oxford, ett samarbete som vi hoppas kunna utveckla ytterligare i framtiden, säger Sten Eirik Jacobsen.

Forskningen har finansierats av Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Leukemia and Lymphoma Society, Leukaemia and Lymphoma Research, National Institute of Health Research samt Oxford Biomedical Research Centre. Förutsom Sverige och Storbritannien har forskare från följande länger deltagit i arbetet: Danmark, Norge, Frankrike, Tyskland, Italien, Belgien och Australien.

• Hitta ett pressmeddelande om forskningen
• Läs även "KI får halv miljard för rekrytering av internationella toppforskare"

Publikation

Myelodysplastic syndromes are propagated by rare and distinct human cancer stem cells in vivo
Petter S. Woll, Una Kjällquist, Onima Chowdhury, Helen Doolittle, David C.Wedge, Supat Thongjuea, Rikard Erlandsson, Mtakai Ngara, Kristina Anderson,Qiaolin Deng, Adam J. Mead, Laura Stenson, Alice Giustacchini, Sara Duarte, Eleni Giannoulatou, Stephen Taylor, Mohsen Karimi, Christian Scharenberg, Teresa Mortera-Blanco, Iain C. Macaulay, Sally-Ann Clark, Ingunn Dybedal, Dag Josefsen, Pierre Fenaux, Peter Hokland, Mette S Holm, Mario Cazzola, Luca Malcovati, Sudhir Tauro, David Bowen, Jacqueline Boultwood, Andrea Pellagatti, John E. Pimanda, Ashwin Unnikrishnan, Paresh Vyas, Gudrun Göhring, Brigitte Schlegelberger, Magnus Tobiasson, Gunnar Kvalheim, Stefan N. Constantinescu, Claus Nerlov, Lars Nilsson, Peter J. Campbell, Rickard Sandberg, Elli Papaemmanuil, Eva Hellström-Lindberg, Sten Linnarsson & Sten Eirik W. Jacobsen
Cancer Cell online 15 May 2014, doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.ccr.2014.03.036