Första molekylen identifierad som både främjar tarmläkning och hämmar tumörer
Forskare vid Karolinska Institutet har funnit en molekyl som både kan hjälpa tarmarna att läka efter skador och att bromsa tumörtillväxten vid tjock- och ändtarmscancer. Upptäckten kan leda till nya behandlingar både vid inflammatorisk tarmsjukdom (IBD) och cancer. Resultaten har publicerats i tidskriften Nature.
Många patienter med inflammatorisk tarmsjukdom (IBD) som Crohns sjukdom eller ulcerös kolit svarar inte på tillgängliga behandlingar, vilket understryker behovet av nya behandlingsstrategier. Nu föreslår KI-forskare ett alternativ till dagens immunhämmande läkemedel, nämligen en strategi som går ut på att främja läkning av tarmslemhinnan genom vävnadsregenerering.
– Problemet är att det har varit i princip omöjligt att främja läkning av tarmslemhinnan utan att riskera att orsaka cancertillväxt. Detta eftersom cancerceller kan kapa kroppens naturliga läkningsprocesser och börja växa okontrollerat. Nu har vi identifierat en molekyl som kan hjälpa tarmarna att läka efter skador samtidigt som den hämmar tumörtillväxten vid tjock- och ändtarmscancer, säger studiens försteförfattare Srustidhar Das, forskningsspecialist i Eduardo Villablancas forskargrupp vid institutionen för medicin, Solna, Karolinska Institutet.
Nya behandlingar
I sökandet efter nya sätt att behandla IBD identifierade forskarna en handfull molekyler med potentialen att utvecklas till nya behandlingar. De fann att aktivering av ett protein som kallas Lever X-receptorn (LXR) kan främja läkning av tarmslemhinnan och bromsa tumörtillväxten vid tjock- och ändtarmscancer.
– Upptäckten av båda dessa funktioner var verkligen häpnadsväckande. Nu behöver vi undersöka närmare hur LXR kontrollerar tumörbildningen, säger Eduardo J. Villablanca, docent vid Karolinska Institutet och studiens sisteförfattare.
Forskningen har genomförts med hjälp av flera avancerade teknologier som bland annat kartlägger arvsmassan hos kroppens tarmceller. I labbet har forskarna odlat så kallade 3D-organoider: små, tredimensionella cellstrukturer som efterliknar funktion och struktur hos kroppens egna organ, men i miniatyrform.
Forskargruppen har sedan använt tekniken spatial transkriptomik för att kartlägga genuttrycket i de olika vävnaderna. Tekniken har utvecklats på SciLifeLab av forskare från KTH och Karolinska Institutet.
Tredje vanligaste cancerformen
Varje år drabbas drygt 7 000 personer i Sverige av tjock- eller ändtarmscancer vilket gör cancerformen till den tredje vanligaste i Sverige. Patienterna behandlas ofta med såväl kemoterapi (cellgifter) som strålning, något som kan orsaka inflammation i tarmens slemhinnor med irritation och svullnad.
– Därför har den här terapeutiska molekylen potential att behandla inte bara IBD-patienter utan även cancerpatienter för att förebygga kroniska tarmbesvär efter strålbehandling eller kemoterapi, säger Eduardo J. Villablanca.
Forskningen har genomförts med stöd från bland annat Vetenskapsrådet, Formas, Silicon Valley Community Foundation, Novo Nordisk, Cancerfonden, Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse och Åke Wibergs Stiftelse.
Två av författarna har rapporterat potentiella intressekonflikter: Eduardo J. Villablanca har mottagit forskningsmedel från läkemedelsbolaget F. Hoffmann-La Roche och Srustidhar Das arbetar som konsult till företaget Cellphi Biotechnology AB.
Publikation
”Liver X receptor unlinks intestinal regeneration and tumorigenesis”, Srustidhar Das, S. Martina. Parigi, Xinxin Luo, Jennifer Fransson, Bianca Carola Kern, Ali Okhovat, Oscar E. Diaz, Chiara Sorini, Paulo Czarnewski, Anna T. Webb, Rodrigo A. Morales, Sacha Lebon, Gustavo Monasterio, Francisca Castillo, Kumar P. Tripathi, Ning He, Penelope Pelczar, Nicola Schaltenberg, Marjorie De la Fuente, Francisco López-Köstner, Susanne Nylén, Hjalte List Larsen, Raoul Kuiper, Per Antonson, Marcela A. Hermoso, Samuel Huber, Moshe Biton, Sandra Scharaw, Jan-Åke Gustafsson, Pekka Katajisto, Eduardo J. Villablanca, Nature, online 20 november 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08247-6.