Ny läkemedelsmolekyl gör cancerceller känsligare för strålbehandling

Forskare vid Karolinska Institutet och Kancera AB har utvecklat en läkemedelsmolekyl som gör cancerceller känsliga för strålbehandling. I studien, som publiceras i Nature Communications, visar forskarna hur man kan blockera cancercellernas förmåga att reparera sin arvsmassa och därmed stoppa deras överlevnad.

Nästan hälften av alla cancerpatienter kommer att strålbehandlas någon gång under sin cancerbehandling. Strålbehandling verkar genom att inducera skador på arvsmassan vilket leder till att cancercellen dör om skadorna inte repareras. Tyvärr är många typer av cancer resistenta mot strålbehandling, och även arvsmassan i friska celler skadas vid strålning vilket ger biverkningar och begränsar mängden strålning som kan användas.

I samarbete med det svenska företaget Kancera AB har forskare vid Karolinska Institutet identifierat ett sätt att specifikt göra cancerceller extra känsliga mot strålbehandling. I den aktuella studien upptäckte forskarna att cancerceller använder ett protein kallat PFKFB3 för att laga DNA-skador som uppkommer vid strålbehandling. Forskarna fann att proteinet är lokaliserat till skador i arvsmassan i cellkärnan där proteinet reglerar cancercellens förmåga att reparera sin arvsmassa och därmed överleva vid strålbehandling.

Blockerar proteinet

Forskargrupperna på Kancera och Karolinska Institutet har nu utvecklat en läkemedelsmolekyl som blockerar proteinet och dess förmåga att reparera skador på arvsmassan. I laboratorieförsök har de kunnat visa att behandling med den nya läkemedelsmolekylen hämmar cancercellernas överlevnad vid strålning medan normala, friska celler inte påverkas.

– Det är känt att mängden PFKFB3 är mycket större i cancerceller än i friska celler. Men att PFKFB3 reglerar reparation av arvsmassan vid strålbehandling är en ny och väldigt spännande upptäckt, säger Nina Gustafsson, forskarassistent och teamledare i Translationell Medicin vid institutionen för onkologi-patologi, Karolinska Institutet, som lett studien tillsammans med professor Thomas Helleday vid samma institution.

Syftet att lägga grunden för ny cancerbehandling

Syftet med projektet var från början att försöka förstå hur cancerceller reparerar skador på sin arvsmassa. Eftersom vanliga, friska celler inte är beroende av PFKFB3 för fungerande DNA reparation, hoppas forskarna att kombinationsbehandling med strålning eller cellgifter kommer att vara väl tolererad. Målet är nu att vidareutveckla läkemedelsmolekylen och lägga grunden för en ny cancerbehandling med mindre biverkningar än de behandlingar som finns tillgängliga i dag.

Studien leddes av forskare på Karolinska Institutet verksamma på SciLifeLab och Kancera AB och i samarbete med forskare från Stockholms universitet, University of Sheffield, Sprint Bioscience, Roma Tre University, Emory University School of Medicine med fler. Forskningen har finansierats av Svenska Sällskapet för Medicinsk Forskning, European Union’s Horizon 2020 research and innovation program, Torsten Söderbergs och Ragnar Söderbergs stiftelse med flera.

Publikation

”Targeting PFKFB3 radiosensitizes cancer cells and suppresses homologous recombination”.
Nina M.S. Gustafsson, Katarina Färnegårdh, Nadilly Bonagas, Anna Huguet Ninou, Petra Groth, Elisee Wiita, Mattias Jönsson, Kenth Hallberg, Jemina Lehto, Rosa Pennisi, Jessica Martinsson, Carina Norström, Jessica Hollers, Johan Schultz, Martin Andersson, Natalia Markova, Petra Marttila, Baek Kim, Martin Norin, Thomas Olin, Thomas Helleday.
Nature Communications, online 24 september 2018, doi: 10.1038/s41467-018-06287-x.