Syrebrist – strategiskt vapen i kampen mot cancer

StratCan är det strategiska forskningsprogrammet inom cancer vid Karolinska Institutet (KI). Målet är att generera nya vetenskapliga upptäckter som snabbt kan omsättas i klinisk praxis, till nytta för både patienter och samhället i stort.

StratCan har ett övergripande ansvar för cancerforskning på KI och kombinerar cancerbiologi med klinisk cancerforskning genom att föra samman forskare från olika discipliner och utveckla en gynnsam forskningsmiljö. Forskningsmedel från StratCan erhålls i öppen konkurrens. En forskare som erhållit StratCan medel är Randall S. Johnson, professor i molekylärbiologi vid Karolinska Institutet, vars forskning bygger på idén om att utnyttja syrebrist i kampen mot cancer.
– Cancertumörer växer så snabbt att de inte hinner skapa nya blodkärl i samma takt, vilket innebär att det uppstår syrebrist, hypoxi, i tumören. Genom att på ett genetiskt plan manipulera den responsen försöker vi förstå hur tumörer växer, hur de klarar syrebristen och sedan skapar nya blodkärl och sprider sig.
Han förklarar att alla celler har ett skydd mot syrebrist som består av så kallade hypoxi-inducerbara transkriptionsfaktorer, HIF. Dessa förändrar cellernas funktion så att de klarar sig med mycket mindre syre än vanligt.
– Vi vet genom tidigare studier att HIF-genen är viktig för cancerutvecklingen. Laboratorieförsök har visat att vi genom att modifiera HIF-genen kan krympa tumörer i bröstcancer, som är den cancerform vi riktat in oss på.
Idag har projektet kommit en bra bit på väg. Forskarna har kartlagt delar av den hypoxiska responsen, hur den fungerar och hur viktig den är för cellernas kapacitet att växa och sprida sig.
– En tumör som växer ostrukturerat har ett kaotiskt nätverk av blodkärl som ger tumören en ojämn syretillförsel och gör vissa delar av tumören hypoxisk. Om vi kan stoppa den överlevnadsprocessen, och därmed minska tumörcellernas förmåga att överleva syrebrist, kanske vi även kan göra dem mer mottagliga för behandling, förklarar Randall S. Johnson.
Andra forskargrupper arbetar nu med att försöka utveckla läkemedel som ska stoppa den hypoxiska responsen och en del av dessa projekt befinner sig redan i klinisk prövning.

Immunterapi
De nya kunskaperna har för Randall S. Johnson och hans forskargrupp inneburit ett nytt forskningsspår som är inriktat mot immunterapi.
– Vi har sett att hypoxiresponsen är viktig även för T-celler och andra immunceller som använder responsen när de anfaller cancerceller. Vi vill alltså å ena sidan inhibera hypoxirespons i tumörer, å andra sidan framkalla samma respons i immunceller, för att på så vis skapa en mer potent immuncell som bättre kan döda cancerceller.
Rent konkret handlar det om att behandla T-celler i laboratorium, förse dem med hypoxirespons och sedan återföra dem i cellkulturen, och på sikt ge dem till patienten, för att förbättra immunterapi mot cancer.
Eftersom behandlingen av T-celler sker utanför kroppen föreligger inte samma regulatoriska begränsningar som vid traditionell läkemedelsutveckling. Därför kan nya fynd inom området ganska snabbt komma patienter till nytta.
– Immunterapi har haft mycket goda effekter på malignt melanom men har inte varit lika framgångsrikt inom andra cancertyper. Vid melanom förefaller i dagsläget kombinationen av immunterapi vara effektivt för cirka 40 % av patienterna. Vi försöker hitta sätt att förbättra det förhållandet och har en förhoppning att vi inom två år har påverkat immunterapiprocessen i positiv riktning, fastslår Randall S. Johnson.