En dansk forskergruppe ser ud til at være kommet et skridt nærmere at kunne forudsige spredningen af kræft – og muligvis før sygdommen tager fat i organerne.

Det viser et nyt, stort studie ledet af forskere fra Biotech Research & Innovation Centre (BRIC) ved Københavns Universitet.

Resultaterne er netop blevet publiceret i tidsskriftet Nature Materials og kortlægger, hvordan opbygningen af den såkaldte basalmembran ser ud til at have stor betydning for, om kræft spreder sig til andre steder i kroppen.

Basalmembranen omfavner kroppens celler og blodårer, og jo blødere membranen er, desto sværere er det faktisk for kræftcellerne at bryde ud i blodkarrene, viser studiet.

Membranen kan ses som en slags mur – eller netlignende struktur – der adskiller en organismes ydre væv og det underliggende væv. Det er blandt andet den mur, kræftcellen skal igennem, før den kan bryde ud i blodkarrene.

»Det nye fund er vigtigt, fordi vi har opdaget en mekanisme, der muligvis kan være med til at afgøre risikoen for, at kræft spreder sig og til hvilke organer, selv før vedkommende overhovedet udvikler kræften,« siger professor Janine Erler, der er leder af forskergruppen ved Biotech Research and Innovation Centre (BRIC) på Københavns Universitet og medforfatter på studiet.

Forskerne har identificeret, at det er et helt særligt protein kaldet netrin-4, der er afgørende for membranens opbygning og dermed er en af nøglerne til at indkapsle kræftcellerne.

»Jo flere netrin-4-molekyler, der er til stede i basalmembranen, desto blødere er membranen, så kræftcellerne har sværere ved at sprede sig. Niveauet af netrin-4 er sandsynligvis med til at afgøre risikoen for spredning af kræft, og det er en oplysning, der vil kunne forbedre behandlingen på sigt,« forklarer Janine Erler.

»Elegant studie«

Det nye studie er et bredt samarbejde på tværs af institutioner, lande og fagdiscipliner, hvor forskerne både har inddraget musemodeller, analyser af menneskelige patientprøver og patientdata.

Resultaterne bygger blandt andet på forsøg, hvor forskerne fjernede netrin-4-proteinet fra basalmembranen i mus. Når forskerne fjernede proteinet, øgede det spredningen af kræft, fordi membranen blev ‘stivere’, og kræftcellerne havde nemmere ved at bryde ud i blodkarrene.

Da de så tilførte proteinet igen, bremsede det spredningen af kræft i mus.

Forskerne manipulerer som bekendt ikke med mennesker på den måde, og derfor har de i stedet sammenholdt museforsøgene med analyser fra både menneskevæv, forskellige celletyper i mennesker og patientdata.

»Det er et meget grundigt og elegant studie, hvor de forsker på flere planer og på tværs af flere forskningsfelter. De har både musemodeller, patientdata og biofysiske prøver af væv, og her har de så set, hvordan netrin-4-proteinet korrelerer med, hvordan kræft spreder sig i kroppen,« siger seniorforsker Jesper Nylandsted.

Han leder en anden forskergruppe på Københavns Universitet, der netop forsker i kræft, celler og membraner.

»Resultaterne indikerer meget stærkt, at der en sammenhæng mellem mængden af netrin-4-proteinet, hvor elastisk membranen er, og hvor god en evne kræftcellerne har til at trænge igennem den her membran,« uddyber Jesper Nylandsted.

I studiet har forskerne blandt andet tilført proteinet netrin-4 i mus. Resultaterne viser, at jo højere niveauet af det molekyle er i basalmembran, jo sværere er det for kræftceller at bryde ud og sprede sig. Til venstre er organet fra en mus, hvor man ikke har skruet op for niveauet af netrin-4. Til højre er fra en mus, hvor man har indsat et højere niveau af netrin-4, og her har cellerne ikke metaseret (spredt sig) i så høj grad. Det er vigtigt at sige, at det ikke er prøvet i mennesker, men forskerne vil nu søge forskningsmidler til at forske videre i, om det også gør sig gældende i mennesker. Foto: Basement membrane stiffness determines metastases formation

Protein kan være afgørende

Ifølge studiets førsteforfatter Raphael Reuten er det især brugen af forskellige forskningsdiscipliner, der gør, at han godt vil omtale sine og kollegaernes nye resultater som »banebrydende«.

»Vi var utrolig begejstrede over at opdage, at vi på tværs af vores forsøg og metoder finder meget stærke indikationer på, at basalmembranens opbygning har betydning for, hvor vanskeligt det er for en kræftcellerne at bryde igennem vævet og sprede sig i vores krop,« siger Raphael Reuten, der er postdoc på Biotech Research & Innovation Centre BRIC, Københavns Universitet.

Netop niveauerne af netrin-4 i basalmembran kan man faktisk måle i organerne. Har man et højere niveau af proteinet, er der mindre risiko for, at kræftcellerne spreder sig – og i sidste ende har det indflydelse på, om patienten overlever, uddyber Raphael Reuten.

Professor Ulrik Lassen, der ikke selv har været involveret i studiet, er enig i, at de nye resultater er banebrydende. Han hæfter sig særligt ved, hvor omfattende studiet er.

»Det er imponerende, hvordan forskerne tager alle tænkelige scenarier, tester en hel række kræfttyper, forskellige celletyper og sammenholder det med omkringliggende væv for at se, om der er andre ting, der er med til at påvirke metastasering (spredning af kræft),« siger Ulrik Lassen, der er professor ved Københavns Universitet og ledende overlæge ved Onkologisk Afdeling på Rigshospitalet.

»Med den tilgang understreger de mekanismerne bag, hvordan spredning af kræft er relateret til basalmembranens opbygning, og den viden er ny,« fortsætter forskeren, der ikke har en finger at sætte på den metodiske del af studiet.

I studiet har forskerne set på prøver fra både brystkræft, nyrekræft og modermærkekræft.

Hvad giver det af muligheder?

Bliver man diagnosticeret med kræft, er den største frygt, at kræftcellerne spreder sig til andre dele af kroppen. Det kaldes også metastasering.

Det er faktisk den proces, der tegner sig for 90 procent af dødsfaldene blandt kræftpatienter, påpeger Jesper Nylandsted. Derfor er det netop vigtigt at vide noget om, hvad risikoen er, for at en tumor vil sprede sig hos en patient.

Ifølge Janine Erler arbejder hun – sammen med forskergruppen – nu videre med at undersøge, hvorvidt man kan bruge netrin-4-proteinet som en behandlingsform.

Men til trods for at forskerne med det nye studie har fundet stærke indikationer på, hvilke mekanismer der udspiller sig i spredningen af kræft – og derudover manipuleret med proteinet netrin-4 i mus – er der stadig et stykke vej til en egentlig behandlingsform, der kan bruges til mennesker.

»I mus så vi, at proteinet netrin-4  var med til at hæmme spredningen af kræft, og vi søger nu fondsmidler til at undersøge, om det samme vil være tilfældet i mennesker, men der ligger stadig en del forskning forude, før vi kan sige mere om det,« siger Janine Erler.

Ifølge både Ulrik Lassen og Jesper Nylandsted er det endnu for tidligt at sige, hvor stort potentialet er i forhold til behandling af kræftpatienter, og det vil blive spændende at følge den fortsatte forskning, mener Ulrik Lassen.

Kan holde øje med organerne

En anden ting, de nye resultater potentielt åbner for, er, at vi bliver bedre til at screene mennesker og se, hvor høje niveauer de har af netrin-4-molekyler i forskellige organer via en biopsi (vævprøve).

»Det kan give mulighed for at screene patienter og se, om der er organer, man skal være særligt opmærksom på. Man kan altså screene mere specifikt i kroppen, når man kender til niveauerne af netrin-4 – og det gælder faktisk også på raske mennesker, men det er ikke en behandling, der er lige rundt om hjørnet,« Janine Erler.

Jesper Nylandsted deler den betragtning.

»De nye resultater kan potentielt være med til at sige noget om spredningsrisikoen af kræft hos den enkelte patient, og man kan i fremtiden forestille sig, at det kan bidrage til at man kan screene patienterne mere specifikt, men det ændrer ikke noget i behandlingen lige nu og her.«

»Det kan gøre os klogere på mekanismerne omkring, hvordan kræft kan sprede sig – og til hvilke organer,« slutter han.