29.07.2013 Views

Kapitel 4 - Liv.dk

Kapitel 4 - Liv.dk

Kapitel 4 - Liv.dk

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

4. Onkogener og tumorsuppressorer<br />

– Kræftcellernes svar på speeder og bremse<br />

Dette kapitel fortæller,<br />

· hvorfor kræftceller deler sig ukontrolleret<br />

· hvad et onkogen er<br />

· hvad en tumorsuppressor er<br />

· hvad denne viden kan bruges til<br />

En kræftcelle – en slidt bil med speederen i bund<br />

og uden bremse<br />

Kræftcellen bliver ofte sammenliget med en slidt gammel bil,<br />

hvor speederen er trykket i bund, og hvor bremsen mangler.<br />

Med det billede i tankerne forestiller man sig en bil, som<br />

bare bliver ved med at køre af sted og ikke er til at stoppe.<br />

Men før vi hopper med på vognen – for det gør vi – vil vi<br />

præcisere, hvordan vi vil overføre dette billede til en kræftcelle:<br />

En kræftcelle med "speederen i bund" og "uden bremse"<br />

er en celle, som hæmningsløst kaster sig ud i den ene celledeling<br />

efter den anden. Vi vil bruge resten af kapitlet på at<br />

forklare, hvad "speederen" og "bremsen" er i cellesprog.<br />

Først vil vi se på, hvordan speederen reguleres i en normal<br />

celle, og hvordan speederen sætter sig fast i kræftceller.<br />

Dernæst vil vi se, hvordan bremsen reguleres i en normal<br />

celle, og ikke overraskende, hvordan bremsen går i stykker i<br />

kræftceller.<br />

Til sidst vil vi fortælle, hvordan speederen og bremsen i<br />

fællesskab bestemmer, om cellen skal dele sig i to. Alt dette<br />

vil samtidig forklare, hvorfor celledelinger foregår meget<br />

kontrolleret i normale celler, og hvordan kræftceller mister<br />

denne kontrol.<br />

Normale celler bestemmer ikke deres egen skæbne<br />

Historien om normale cellers speedere og bremser starter på<br />

cellens overflade. For det er ikke cellen selv, som bestemmer,<br />

om den skal dele sig eller lade være. Det er derimod<br />

signaler afleveret fra andre celler til cellens overflade, som<br />

bestemmer cellens skæbne. Hvis den overvejende del af signalerne<br />

fortæller cellen, at den skal dele sig, deler cellen sig.<br />

Hvis den overvejende del af signalerne fortæller det modsatte,<br />

nemlig at cellen skal stoppe sin deling, stopper cellen<br />

sin deling.<br />

Det vil sige, at en normal celle er en meget social celle,<br />

som kun gør de ting, den får besked på.<br />

Hvor kommer signalerne fra?<br />

Signalerne kan enten komme fra naboceller i det væv, hvor<br />

cellen befinder sig – parakrin signalering (græsk: para = ved<br />

siden af), eller også fra blodbanen, hvor signalerne kan være<br />

produceret et helt andet sted i kroppen – endokrin signalering<br />

(græsk: endon = indvendig). På den måde indgår cellerne<br />

i et tæt samarbejde, som sørger for, at hvert væv opretholder<br />

sin rette størrelse og en struktur, som er forenelig med<br />

kroppens behov (figur 4.1).<br />

Nogle få celler, og især kræftceller, kan både producere<br />

og modtage deres egne signaler – autokrin signalering (græsk:<br />

autos = selv).<br />

Figur 4.1. Tre forskellige former for signalering.<br />

Onkogener og tumorsuppressorer<br />

29


Ved parakrin og autokrin signalering afgiver en celle et signalmolekyle,<br />

som kun kan påvirke de nærmeste celler – der er<br />

tale om en afstand på under 1 mm. Signalmolekylerne bliver<br />

også kaldt lokalhormoner. Lokalhormoner kommer ikke i kontakt<br />

med blodbanen, men bliver derimod afgivet til det rum,<br />

som er mellem cellerne og kaldes det ekstracellullære rum.<br />

På den måde adskiller lokalhormoner sig fra normale hormoner,<br />

som bruges ved endokrin signalering. Normale hormoner<br />

bliver lavet i kirtler og bagefter afgivet til blodbanen,<br />

hvor hormonerne rejser rundt og påvirker mange celler, som<br />

er fordelt i hele kroppen. Fokus i meget af denne bog vil<br />

være på den enkelte celle og dens nære miljø. Vi vil derfor<br />

fokusere på virkningen af lokalhormoner frem for hormoner,<br />

der påvirker cellerne via den endokrine signalering.<br />

Lokalhormoner er ikke ét bestemt signalmolekyle, som<br />

har én funktion. De er mange forskellige molekyler, som<br />

påvirker deres målceller på vidt forskellige måder. De lokalhormoner,<br />

som får deres målcelle til at dele sig, kaldes<br />

vækstfaktorer. Omvendt vil vi kalde de lokalhormoner, som<br />

bremser en celles deling, for antivækstfaktorer.<br />

Fra vækstfaktor til celledeling<br />

Nu forestiller vi os, at en celle har modtaget mange vækstfaktorer<br />

fra nabocellerne. Vækstfaktorerne binder sig til særlige<br />

receptorer på overfladen af cellen. Receptorer (latin: en<br />

som optager noget) er antennelignende proteiner, som ud over<br />

at have en ydre del, som genkender vækstfaktorerne uden for<br />

30 Bogen om kræft<br />

cellen, også har en indre del, som munder ud i cellens cytoplasma<br />

(græsk: kytos = hulrum, plasma = det formede). Receptorerne<br />

har altså en indre og en ydre del, som er forbundet<br />

med et stykke, der går gennem cellemembranen.<br />

Når vækstfaktorerne bindes til receptorerne, videresender<br />

receptorerne signalerne til andre proteiner i cytoplasmaet.<br />

De proteiner, som ligger tæt på den del af receptorerne, som<br />

er inde i cellen, sender signalerne videre til andre proteiner,<br />

som ligger dybere inde i cellen, og sådan fortsætter det i en<br />

kæde af signaler, som ender i cellens centrum, cellekernen.<br />

Inde i cellekernen svarer en type af proteiner, kaldet transkriptionsfaktorer,<br />

på det in<strong>dk</strong>omne vækstsignal ved at aktivere<br />

en gruppe af gener. Aktiveringen af generne fører til<br />

nydannede proteiner, som sørger for at føre cellen gennem<br />

sin deling.<br />

Proteinerne danner en signalkæde<br />

Proteinerne, som videresender et signal fra receptoren og<br />

ind til cellens kerne, kaldes en signalkæde (figur 4.2). Proteinerne<br />

i signalkæden er i stand til at modtage et signal fra et<br />

protein og sende det videre til et andet. Billedligt kunne det<br />

svare til en lang række af mennesker (proteiner), som i gamle<br />

dage slukkede brande ved at lade en spand fyldt med vand<br />

(signal) gå fra hånd til hånd fra brønden (receptor) til branden<br />

(cellekernen). Signalkæden findes i alle kroppens celler,<br />

men aktiveres kun, når receptorerne modtager vækstfaktorer<br />

fra en anden celle.<br />

Figur 4.2. En signalkæde, som fører til en celles deling. Vækstfaktorer afgivet fra naboceller binder sig til receptorer på målcellens overflade og starter et signal.<br />

Signalet bliver overført fra det ene protein til det andet (en signalkæde) og ender i cellekernen, hvor transkriptionsfaktorer sørger for, at de proteiner,<br />

som skal føre cellen gennem sin deling, bliver dannet.


Signalkædens komponenter<br />

er kendte<br />

De seneste 20 år er kortlægningen af de signalkæder, der<br />

fører til cellens deling, gået meget stærkt. Forskere har<br />

fundet frem til mange af de proteiner, som udgør signalkæderne.<br />

De har også fundet ud af deres rækkefølge.<br />

PDGF – et eksempel på en vækstfaktor<br />

Her følger en beskrivelse af den typiske signalkæde, som<br />

de fleste vækstfaktorer bruger for at få en celle til at dele sig.<br />

Vækstfaktoren PDGF (engelsk: Platelet-Derived Growth<br />

Factor) bruges som eksempel.<br />

Der skal to til en tango<br />

Lad os forestille os en normal målcelle i bindevævet. Den<br />

producerer ikke PDGF. Det kan derimod en anden celle,<br />

som befinder sig i knoglemarven. Den producerende<br />

celle afgiver PDGF til målcellen. PDGF-molekylet er<br />

bundet til et andet PDGF-molekyle. De danner det, man<br />

kalder en dimer. Mange vækstfaktorer virker på denne<br />

måde. Dimeren binder nu ikke til én receptor, men til to,<br />

og det viser sig at være vigtigt. For det medfører, at de to<br />

receptorer bliver tvunget til at ligge fysisk tæt på hinanden.<br />

Herved får de to receptorer en let ændret struktur, og<br />

det aktiverer dem. Der skal to til en tango.<br />

Figur 4.3. Aktivering af PDGF-receptoren. PDGF-dimeren binder til to<br />

receptorer, og det bringer dem i umiddelbar nærhed af hinanden. Den<br />

tætte kontakt giver receptorerne en strukturændring, som gør den ene<br />

receptor i stand til at sætte en fosfatgruppe på den anden receptor og vice<br />

versa. Nu er receptorerne aktive, og de sender et vækstsignal ind i cellen.<br />

PDGF´s receptor – en tyrosinkinase-receptor<br />

Hvordan bliver PDGF´s receptor så aktiv? Receptoren er<br />

en såkaldt tyrosinkinase-receptor. Kinase betyder, at den<br />

kan sætte en fosfatgruppe på et andet protein. I dette tilfælde<br />

sættes fosfatgruppen på aminosyren tyrosin og derfor<br />

navnet tyrosinkinase-receptor. Kinaseaktiviteten sidder<br />

på den del af receptoren, som befinder sig i cellens indre.<br />

Kinasen bliver aktiv, når PDGF-vækstfaktoren binder sig<br />

til receptoren. Strukturændringen af receptorerne gør, at<br />

kinasen bliver aktiv og gør den i stand til at sætte en fosfat-<br />

gruppe på (fosforylere hedder det) den anden receptor. Så<br />

er receptoren aktiv og er blandt andet i stand til at fosforylere<br />

– og dermed aktivere – andre proteiner end sig selv.<br />

Fra receptor til aktive transkriptionsfaktorer<br />

Men det er faktisk ikke ved at fosforylere de nærmeste proteiner<br />

i cytoplasmaet, at den aktive receptor får sat gang<br />

i cellens deling. Et protein, Grb2, som normalt befinder<br />

sig i cellens cytoplasma, bliver tiltrukket af fosfatgruppen<br />

på den aktive receptor og binder sig derefter til receptoren.<br />

Grb2 har ikke nogen enzymaktivitet i sig selv, men er<br />

bundet til et andet protein, Sos, som har en enzymaktivitet.<br />

Ved receptoren kommer Sos i tæt kontakt med det tredje<br />

protein i rækken, Ras, som sidder på indersiden af cellemembranen.<br />

Her aktiveres Ras af Sos.<br />

Figur 4.4. Et vækstsignal, som oprindeligt starter på cellens overflade,<br />

skal igennem mange proteiner, før det når til målet i cellekernen: Fra<br />

PDGF-receptor til Grb2 til Sos til Ras til Raf til MEK til ERK til transkriptionsfaktorer.<br />

De aktive transkriptionsfaktorer sørger for, at nye proteiner<br />

bliver dannet. Disse sørger for, at cellen deler sig.<br />

Onkogener og tumorsuppressorer<br />

31


Aktiv Ras har "en kort levetid" og kræver vækstfaktor<br />

Ras befinder sig enten i en aktiv eller en inaktiv form. Ras<br />

er et guanin-nukleotid-bindende (guanin-diphosphat (GDP)<br />

eller guanin-triphosphat (GTP)) protein. I sin inaktive form<br />

binder Ras GDP, men når vækstreceptoren er aktiv, sørger<br />

Sos for at udskifte GDP-molekylet med GTP, og det gør<br />

Ras aktiv. GTP-Ras-komplekset har en kort levetid, fordi<br />

andre proteiner (såkaldte GAP-proteiner) hurtigt sørger for,<br />

at komplekset bliver omdannet til den inaktive udgave,<br />

hvor GDP er bundet til Ras. Derfor kræver det, at vækstfaktoren<br />

hele tiden er bundet til vækstreceptoren, hvis<br />

Ras skal forblive aktiv.<br />

Fra Ras til transkriptionsfaktorer: en kaskade af fosforyleringer<br />

Det aktive Ras-protein sørger for at aktivere det fjerde<br />

protein i rækken, nemlig proteinkinasen Raf. Aktiveringen<br />

af Raf er startskuddet til en kaskade af fosforyleringer,<br />

hvor den ene proteinkinase (Raf) fosforylerer den anden<br />

(MEK) – den anden (MEK) den tredje (ERK) – og det ender<br />

med, at en fosforyleret og aktiv proteinkinase (ERK) bevæger<br />

sig fra cytoplasmaet og ind i cellekernen, hvor proteinet<br />

(ERK) fosforylerer og aktiverer indtil flere DNA-bindende<br />

proteiner (transkriptionsfaktorer), som stimulerer<br />

transkription: De sørger for at aktivere de gener, som er<br />

nødvendige for celledelingen. De nydannede proteiner<br />

tager så over og sørger for at gøre cellen klar til det, det<br />

hele handler om: cellens deling (kapitel 5).<br />

I normale celler "kan man lette foden fra speederen"<br />

Normale cellers delinger er nøje reguleret af vækstfaktorerne.<br />

Hvis den overvejende del af de signaler, som cellerne<br />

modtager, indeholder vækstfaktorer, vil cellen dele sig. Hvis<br />

vækstfaktorerne forsvinder, vil cellen holde op med at dele<br />

sig.<br />

Hvis vi kort vender tilbage til bilen, kunne vækstfaktoren<br />

svare til en fod, og receptoren kunne være speederen. Hvis<br />

vækstfaktoren er til stede og binder til receptoren, vil det<br />

svare til, at foden trykker på speederen, og det får bilen til at<br />

køre (cellen deler sig). Omvendt: Hvis vækstfaktoren forsvinder,<br />

vil det svare til, at foden løftes fra speederen – bilen<br />

stopper (cellen deler sig ikke).<br />

Kræftceller sætter sig ud over nabocellernes kontrol<br />

Normale celler deler sig altså kun, når de får besked på det.<br />

Her adskiller kræftceller sig fra normale celler. For kræftceller<br />

er i stand til at dele sig, selvom de ikke har fået besked<br />

på det. Det vil sige, at kræftceller kan dele sig, selvom de<br />

ikke har modtaget vækstfaktorer fra nabocellerne. På den<br />

måde sætter kræftcellerne sig ud over nabocellernes kontrol<br />

af celledelingerne. At sætte sig ud over nabocellernes kontrol<br />

er det samme som at sætte sig ud over kroppens kontrol.<br />

Og det kan være livsfarligt. Speederen har sat sig fast.<br />

32 Bogen om kræft<br />

Hvad er det, fosfat gør?<br />

Det er gennemgående for denne og andre signalkæder, at<br />

et protein bliver aktivt, når det modtager en fosfat fra et<br />

andet protein. Hvis en inaktiv kinase bliver fosforyleret,<br />

bliver den aktiv og i stand til at fosforylere andre proteiner.<br />

Hvis en transkriptionsfaktor bliver fosforyleret, gør<br />

det proteinet i stand til at binde til DNA og aktivere<br />

genet.<br />

Hvad skyldes det? Fosfat, som er stærkt negativt ladet,<br />

får proteinet til at ændre sin struktur. Den aktive del af<br />

enzymet, som normalt ligger skjult i proteinets indre, bliver<br />

blottet og dermed i stand til at udføre sin aktivitet. For<br />

eksempel består en transkriptionsfaktor af en DNA-bindende<br />

del og en regulerende del. Når fosfatgruppen bliver<br />

bundet til den regulerende del, sker der en strukturændring,<br />

som blotter den DNA-bindende del, som herefter<br />

binder sig til DNA'et.<br />

Figur 4.5. Fosforylering gør transkriptionsfaktor aktiv (blå garnnøgle).<br />

Fosforyleringen ændrer transkriptionsfaktorens struktur, så den ellers<br />

gemte DNA-bindende del blotlægges og binder til DNA.<br />

Signalkæden er forstyrret i kræftceller<br />

Hvordan kan det være, at kræftceller, som før har været normale<br />

celler, pludselig gør sig uafhængige af nabocellerne og<br />

deler sig uhæmmet? Det skyldes, at den signalkæde, som<br />

normalt styrer en celles deling, er forstyrret i kræftcellerne. I<br />

en normal celle bliver signalkæden kun "tændt", når vækstfaktorerne<br />

binder sig til receptorerne. I kræftceller derimod<br />

er signalkæden tændt hele tiden, og det uanset om der er<br />

vækstfaktorer til stede eller ej.<br />

Det kan gå galt flere steder i signalkæden<br />

En normal celles udvikling til kræftcelle kan skyldes skader,<br />

som opstår forskellige steder i signalkæden. Nogle kræftceller<br />

har f.eks. en defekt receptor, som hele tiden sender et vækstsignal<br />

ind i cellen, selvom receptoren ikke har modtaget en<br />

vækstfaktor. I andre kræftceller har indre signalproteiner fået<br />

en defekt, som gør, at de hele tiden udsender et vækstsignal.<br />

Det betyder i begge tilfælde, at cellen vil dele sig, selvom en<br />

vækstfaktor ikke har bundet sig til kræftcellens receptorer.<br />

Hvordan kan det gå så galt?<br />

For at svare på det må man først se på, hvordan en normal<br />

celle "bygger" den signalkæde, som styrer cellens deling.<br />

Signalproteinerne, der udgør signalkæden, bliver dannet ud


fra få af cellens gener. Det kan få fatale følger, hvis en celle<br />

er så uheldig, at der tilfældigt opstår en fejl – en mutation –<br />

i et af disse få gener.<br />

En mutation er startskuddet til kræft<br />

Ved mutationer kan der ske flere ting (kapitel 2). Ofte har<br />

mutationen ingen betydning, men hvis mutationen rammer<br />

genet særlig uheldigt, kan der ske en af to ting: Enten kan<br />

mutationen medføre, at kontrollen af genets aflæsning (transkription)<br />

forsvinder. Det betyder, at cellen danner alt for<br />

meget af det vækststimulerende protein. Eller også kan en<br />

mutation i genet føre til et ændret protein. Denne ændring<br />

kan medføre, at proteinet konstant udsender et vækstsignal.<br />

Begge former for fejl – alt for meget vækststimulerende protein<br />

eller en hyperaktiv udgave af vækstproteinet – kan<br />

ændre cellens opførsel. Det kan måske være startskuddet til,<br />

at en normal celle udvikler sig til en kræftcelle.<br />

Proto-onkogener bliver til onkogener<br />

Potentielt kan fejl i ét af de relativt få gener, der styrer cellens<br />

deling, være kræftfremkaldende. Men man ved ikke, om det<br />

gælder for dem alle. Den del af generne, som har vist sig at<br />

være kræftfremkaldende, når de får en uheldig mutation, kalder<br />

man proto-onkogener (græsk: proto = først/forrest, onkos<br />

= masse).<br />

Proto-onkogenerne adskiller sig ikke fra de øvrige gener,<br />

der er involveret i celledeling, og er derfor en nødvendig og<br />

naturlig del af cellens liv.<br />

Men hvis der opstår en fejl, en mutation, i et proto-onkogen,<br />

kan det føre til, at cellen deler sig ukontrolleret. Når et protoonkogen<br />

får en mutation, som gør det kræftfremkaldende,<br />

ændrer genet navn til et onkogen. Her følger nogle eksempler.<br />

Nogle kræftceller forsyner sig selv med vækstfaktorer<br />

Normalt undgår vækstfaktorproducerende celler at stimulere<br />

sig selv, fordi de ikke har de receptorer, som er nødvendige<br />

for at modtage vækstfaktorerne (figur 4.6).<br />

Omvendt er det med de celler, som modtager vækstfaktorerne<br />

og deler sig. De har kun receptorerne og ikke vækstfaktorerne.<br />

Det vil sige, at de kun deler sig, når de modtager<br />

vækstfaktorer fra andre celler. På den måde indgår cellerne<br />

i et fint samarbejde, hvor de er afhængige af hinanden (parakrin<br />

signalering).<br />

Det er netop denne fine balance, der bliver forstyrret i<br />

nogle kræftceller. De er blevet ramt af særlige mutationer i<br />

nogle proto-onkogener, som gør cellerne i stand til at producere<br />

deres egne vækstfaktorer. Det sker f.eks. ved sarkomer-<br />

og bindevævskræft. Normalt deler bindevævsceller og<br />

hjerneceller sig kun, når de modtager vækstfaktorer fra naboceller.<br />

Men i kræftudgaven af disse celler har proto-onkogenerne,<br />

som koder for vækstfaktorerne, fået nogle uheldige<br />

mutationer, som gør dem i stand til at producere deres egne<br />

vækstfaktorer. På den måde vil kræftcellerne konstant modtage<br />

signal til at dele sig.<br />

Andre kræftceller deler sig uden vækstfaktor<br />

Men kræftceller kan også sætte sig uden for naboernes kontrol<br />

ved at "lade som om", at de har modtaget vækstfaktorer<br />

fra nabocellerne.<br />

Konstant aktive receptorer<br />

Lad os starte på cellens overflade. Vækstreceptorerne er normalt<br />

kun aktive, når de modtager en vækstfaktor fra nabocellen.<br />

Men i mange kræftformer fyrer receptoren konstant et signal<br />

ind i cellen, selvom den ikke har bundet en vækstfaktor.<br />

For meget vækstreceptor<br />

Epidermal growth factor receptor (EGF-R) er et eksempel på<br />

en receptor, som er overudtrykt i mave-, hjerne- og brystkræft.<br />

Det vil sige, at kræftcellerne indeholder mange flere<br />

EGF-receptorer på deres overflade end normale celler. EGFreceptoren,<br />

som findes i mange forskellige celletyper, får cellerne<br />

til at dele sig, når de modtager deres specifikke vækstfaktor<br />

(EGF-vækstfaktor). Den unaturligt store mængde af receptorer<br />

på kræftcellernes overflade kan have flere følger.<br />

For eksempel gør det cellen særlig følsom over for få vækstfaktorer.<br />

Det vil sige, at cellen deler sig, bare den ser "skyggen"<br />

af en vækstfaktor, som i en normal situation ikke ville<br />

få en celle til at dele sig (figur 4.7).<br />

Mere overraskende er det måske, at det store antal receptorer<br />

også gør dem i stand til at aktivere sig selv spontant<br />

uden tilstedeværelsen af vækstfaktorer (figur 4.8). Det vil sige,<br />

at receptoren bliver ved med at sende et vækstsignal ind i<br />

cellerne, selvom ingen har bedt den om det. Hvordan kan<br />

det lade sig gøre? Den mest almindelige forklaring er, at det<br />

store antal receptorer på cellens overflade øger risikoen for,<br />

at to receptorer støder sammen. Dette sammenstød vil så<br />

ligne almindelig receptoraktivering: Vækstfaktoren bringer<br />

to receptorer i umiddelbar nærhed af hinanden, som øjeblikkelig<br />

gør receptoren aktiv.<br />

Figur 4.6. Normale celler deler sig kun, når de får<br />

besked på det fra andre celler. Nogle kræftceller kan<br />

både producere og modtage egne vækstfaktorer.<br />

Kræftcellen kan give sig selv besked på, at den skal<br />

dele sig.<br />

Onkogener og tumorsuppressorer<br />

33


Figur 4.7. En normal celle deler sig ikke, hvis der kun er lidt vækstfaktor til<br />

stede. Nogle kræftceller har unaturligt mange receptorer, som gør dem i<br />

stand til at "fange" selv små mængder af vækstfaktor.<br />

Figur 4.8. Nogle kræftceller overudtrykker receptorer for vækstfaktorer. De<br />

mange receptorer på kræftcellers overflade aktiveres spontant og uden tilstedeværelse<br />

af vækstfaktorer.<br />

Onkogener kan også kode for defekte proteiner<br />

Den føromtalte EGF-receptor findes også i en anden kræftfremkaldende<br />

udgave. Denne receptor har mistet den ydre<br />

del af receptoren, som normalt findes på cellens overflade.<br />

Det gør receptoren ude af stand til at genkende og binde<br />

vækstfaktoren. Umiddelbart skulle man tro, at det ville give<br />

34 Bogen om kræft<br />

anledning til en inaktiv receptor, som ikke kan udsende et<br />

vækstsignal. Men receptoren er langtfra inaktiv. For manglen<br />

på receptorens ydre del får spontant den tilbageblevne del af<br />

receptoren til at forbinde sig med en anden receptor, som<br />

også mangler yderdelen. Denne ændring betyder, at den<br />

indre del af receptoren begynder at udsende et konstant<br />

vækstsignal (figur 4.9).<br />

En deletionsmutation<br />

Hvordan kan EGF-receptoren miste den del, som genkender<br />

vækstsignalet? Hvis man ser på onkogen-udgaven af EGFreceptoren,<br />

mangler den et stort stykke af det DNA, som i<br />

proto-onkogen-udgaven koder for den ydre del af receptoren.<br />

En sådan mutation kaldes en deletionsmutation. Når<br />

DNA-koden bliver omsat til protein, vil den ydre del af receptoren<br />

mangle, og det giver sig udslag i en konstant aktiv<br />

receptor.<br />

Ras amok i cellens indre<br />

Det er ikke kun på cellens overflade, kræftceller undgår kontrol.<br />

Signalkæden kan også være forstyrret i cellens indre. Et<br />

eksempel er Ras-onkogenet.<br />

Proteinet, som det normale Ras-gen (proto-onkogenet) koder<br />

for, befinder sig i cellens cytoplasma, hvor det er hæftet<br />

fast på indersiden af cellens membran ved hjælp af fedtstofmolekyler.<br />

Ras-proteinerne modtager signalerne, som kommer<br />

ind fra cellens receptorer og sender dem videre til andre<br />

proteiner, som ligger længere nede i signalkæden (figur 4.4,<br />

side 31 og 4.10, side 35).<br />

Men proteinet, som det muterede Ras-gen (onkogener)<br />

koder for, er en strukturelt ændret udgave af Ras-proteinet,<br />

som bliver ved med at sende et signal dybere ind i cellen,<br />

selvom receptorerne ikke har modtaget en vækstfaktor. Det<br />

Figur 4.9. EGF-receptoren får<br />

kun normale celler til at dele<br />

sig, hvis de binder EGF. Nogle<br />

kræftceller har en defekt EGFreceptor,<br />

som hele tiden fortæller,<br />

at kræftcellen skal dele sig.<br />

Og det uanset om der er vækstfaktor<br />

til stede eller ej. Læg<br />

mærke til, at kræftcellen mangler<br />

et stort stykke DNA (deletionsmutation).<br />

Det omdanner et<br />

proto-onkogen til et onkogen.


vil sige, at kræftcellen på sin overflade kan ligne en normal<br />

celle med normale velfungerende receptorer, mens det inde<br />

i cellen står anderledes til. Her findes der et protein, som bliver<br />

ved med at fortælle, at cellen skal dele sig, selvom cellen<br />

ikke har fået besked på det udefra.<br />

Man har fundet disse hyperaktive udgaver af Ras, som<br />

ikke er til at stoppe, i omkring en fjerdedel af alle kræfttilfælde.<br />

I en af de mest velstuderede kræftformer – tyktarmskræft<br />

– har hver anden patient en muteret udgave af<br />

proto-onkogenet i deres kræftceller, og det understreger<br />

genets centrale rolle i kræftudviklingen. Mange kræftforskere<br />

tror, at patienter med samme sygdom, men som ikke har en<br />

Ras-mutation, må have mutationer i de proteiner, som Ras<br />

enten modtager vækstsignalet fra eller sender vækstsignalet<br />

videre til. Det vil i sidste ende give samme resultat. Kræftcellerne<br />

deler sig ukontrolleret.<br />

Det kan også gå galt i cellekernen.<br />

Det er ikke kun i cellens cytoplasma, hyperaktive proteiner<br />

får kræftceller til at dele sig ukontrolleret. Det er de såkaldte<br />

Myc-onkogener et bevis på. Myc-onkogener koder for<br />

transkriptionsfaktorer, som normalt kun dannes på en vækstfaktors<br />

kommando. Transkriptionsfaktorerne sørger for at<br />

aktivere de gener, som er med til at drive cellen frem til sin<br />

deling. Men i mange typer af kræft er niveauet af Myc-transkriptionsfaktorer<br />

hele tiden meget højt – selv i fravær af<br />

vækstfaktorer. Det vil sige, at Myc-transkriptionsfaktorerne<br />

sørger for, at der hele tiden bliver produceret proteiner, som<br />

sørger for, at cellen deler sig, og det selvom ingen har bedt<br />

dem om det (figur 4.11).<br />

Onkogener og tumorsuppressorer<br />

Figur 4.10. Hvis en normal<br />

celle modtager en vækstfaktor,<br />

går Ras-proteinet fra en inaktiv<br />

til en aktiv form (fra Ras-GDP til<br />

Ras-GTP) og sender på den<br />

måde vækstsignalet dybere ind<br />

i cellen. I en fjerdedel af alle<br />

kræfttilfælde findes Ras-proteinet<br />

konstant i sin aktive form<br />

(Ras-GTP) og udsender derfor et<br />

vækstsignal, uanset om der er<br />

vækstfaktor til stede eller ej.<br />

Figur 4.11. Myc-transkriptionsfaktorer<br />

dannes kun på en<br />

vækstfaktors kommando, og<br />

transkriptionsfaktorerne sørger<br />

herefter for, at de proteiner, som<br />

skal føre cellen gennem sin<br />

deling, bliver produceret. I<br />

mange kræftceller er Myc-transkriptionsfaktorerne<br />

til stede<br />

hele tiden, uanset om der er<br />

vækstfaktor til stede eller ej.<br />

Det betyder også, at der konstant<br />

vil være en produktion af<br />

de proteiner, som fører cellen<br />

gennem sin deling.<br />

35


Hvordan finder man<br />

et onkogen?<br />

Normale celler i en cellekultur i laboratoriet er meget<br />

afhængige af at vokse på en fast overflade som f.eks. den,<br />

man ser i petriskåle, mens kræftceller i kultur ikke behøver<br />

noget at binde sig til for at kunne dele sig. Når normale<br />

celler kommer i kontakt med hinanden, holder de<br />

op med at dele sig. Det gør kræftceller ikke. De fortsætter<br />

med at dele sig, og er der ikke plads ved siden af,<br />

begynder de at vokse oven på hinanden (figur 4.12).<br />

Figur 4.12. To petriskåle set fra siden. Den øverste indeholder normale<br />

celler: De vokser kun i et enkelt lag og stopper med at dele sig, hvis de<br />

kommer i kontakt med hinanden (kontakthæmning). Den nederste indeholder<br />

kræftceller: De kan vokse i flere lag (kræver ikke fast overflade),<br />

og de holder ikke op med at dele sig, selvom de kommer i kontakt med<br />

hinanden (undgår kontakthæmning).<br />

Denne forskel satte en amerikansk forskergruppe sig for at<br />

udnytte i deres søgen efter onkogener. De håbede, at de<br />

måske kunne få nogle af de normale celler til at opføre sig<br />

som kræftceller, hvis de overførte gener fra kræftceller til<br />

normale celler. Sagt med andre ord: De håbede, at den normale<br />

celle ville få kræftlignende egenskaber, hvis den modtog<br />

et onkogen fra kræftcellerne. Når en normal celle bliver<br />

til en kræftcelle, siger man, at den transformerer (figur 4.13).<br />

En næsten normal celle<br />

Nu var ideen skabt. Som celler brugte forskerne særlige<br />

fibroblaster (latin: fibra = fiber, græsk: blastos = kim (celler,<br />

som danner bindevæv)) fra mus, som i kultur opfører<br />

sig som normale celler med en undtagelse: De kunne dele<br />

sig uendeligt. Man siger, at de er immortaliserede, gjort<br />

udødelige.<br />

DNA fra kræftsvulst til immortaliserede celler<br />

Med disse celler i petriskålen gik forskerne videre i deres<br />

forsøgsrække. Deres næste skridt var at isolere DNA fra<br />

en menneskelig kræftsvulst, og med en særlig teknik<br />

overførte de DNA'et til de immortaliserede celler i petriskålene.<br />

Efter at være opbevaret et par dage ved 37° C<br />

kiggede forskerne igen på cellerne.<br />

36 Bogen om kræft<br />

Figur 4.13. Sådan kan man finde et onkogen.<br />

Enkelte celler transformerer<br />

Ved første øjekast så det ud, som om der ikke var sket<br />

noget. Men da forskerne så nærmere efter, var der steder,<br />

hvor celler var begyndt at vokse i flere lag, og disse celler<br />

blev med tiden til store synlige kolonier af mange celler.<br />

Enkelte af de immortaliserede celler havde altså fået kræftlignende<br />

egenskaber.<br />

Som at finde en nål i en høstak?<br />

Efter at have gravet en koloni af celler ud af petriskålen<br />

var forskerne selvfølgelig interesseret i at vide, hvad det<br />

var for et stykke DNA, cellerne havde modtaget. Men<br />

hvordan skulle man kunne adskille og finde frem til det<br />

"fremmede" stykke DNA blandt musecellernes eget DNA?<br />

Umiddelbart kunne det virke som at skulle finde en nål i<br />

en høstak. Men her var forskerne snedige.


"Nålen" var et enkelt gen<br />

I mus og menneskers DNA er der nemlig en bestemt<br />

sekvens, som går igen og igen med korte mellemrum, og<br />

som ikke koder for et protein (sekvenserne er nemlig ikke<br />

gener). Sekvensen i mus adskiller sig fra sekvensen i mennesket,<br />

og ved hjælp af en elegant teknik kunne de amerikanske<br />

forskere isolere det humane DNA. De fandt ud af, at<br />

det var et enkelt gen i det DNA, de havde isoleret, som var<br />

i stand til at gøre de immortaliserede celler til kræftceller.<br />

Det er Ras<br />

Det "transformerende" gen var isoleret, og så stod der tilbage<br />

at finde ud af, hvad det var for et. De fandt ud af<br />

genets nukleotidsekvens. Sekvensen fortalte, at det var<br />

genet for Ras-protein, som vi har beskrevet tidligere.<br />

En lille ændring med store konsekvenser<br />

Ras-genet, som stammede fra kræftcellerne, var stort set<br />

identisk med Ras-genet i normale celler. Med én undtagelse:<br />

Nukleinsyre nr. 35 var i stedet for at være guanin<br />

(G) udskiftet med thymin (T). Man kalder det en punktmutation,<br />

når en nukleinsyre er udskiftet med en anden<br />

(figur 4.14).<br />

Denne lille ændring havde store konsekvenser for genets<br />

egenskab. Hvis forskere tog den normale udgave af<br />

genet (proto-onkogenet) ud fra en normal celle og "puttede"<br />

det ind i en ny normal celle, ville cellen ikke blive til en<br />

kræftcelle. Men hvis de tog den ændrede udgave af genet<br />

(onkogenet) fra kræftcellerne, ville den immortaliserede<br />

celle blive til en kræftcelle. Og det kun på grund af en<br />

lille ændring. Hvorfor?<br />

Punktmutationen gør Ras konstant aktiv<br />

Punktmutationen, hvor et G blev udskiftet med et T, medfører,<br />

at codonet, som normalt koder for aminosyren glycin,<br />

bliver til aminosyren valin. Den senere tids forskning<br />

har vist, at det får fatale følger for Ras-proteinets aktivitet.<br />

Normalt er Ras skiftevis inaktiv eller aktiv alt efter, om<br />

proteinet binder GDP (inaktiv) eller GTP (aktiv). Men<br />

med den ene ændrede aminosyre vil Ras forblive i den<br />

aktive form, hvor den binder GTP. Det vil sige, at Ras<br />

konstant sender et vækstsignal ind i cellen (se figur 4.10).<br />

Ikke kun et "uden for kroppen"-fænomen<br />

Selvom det er meget praktisk at arbejde med normale<br />

celler og kræftceller uden for kroppen, er det vigtigt at<br />

undersøge, om det samme sker inde i kroppen. De amerikanske<br />

forskere brugte mus for at se, om deres elegante<br />

metode også ville give et lignende resultat i en levende<br />

organisme. Hvis de puttede de immortaliserede celler ind<br />

i musen – det kalder man at inokulere (latin: in = ind i,<br />

oculus = øje) eller at pode – fandt de ingen ændring af musens<br />

tilstand. Men hvis de derimod podede musen med<br />

immortaliserede celler transformeret med Ras (den onkogene<br />

udgave), så de, at musen udviklede kræftsvulster<br />

der, hvor de havde sprøjtet cellerne ind.<br />

Det viser, at der er en sammenhæng mellem det, man ser<br />

uden for kroppen (in vitro – latin for: i glas), og det, man ser<br />

inde i kroppen (in vivo – latin for: i det levende). Onkogenet<br />

(Ras i dette eksempel) giver immortaliserede celler kræftlignende<br />

egenskaber in vitro. Hvis man putter disse celler ind<br />

i mus, dannes der kræftsvulster. Det er vigtigt altid at sammenholde<br />

de resultater, man får uden for kroppen (in vitro),<br />

med, hvad der sker i et levende system (in vivo).<br />

En helt normal celle vil gå i stå<br />

De immortaliserede celler, som amerikanerne brugte, var<br />

ikke helt normale – de var nemlig udødelige. De vil være<br />

i stand til at dele sig i det uendelige, hvis bare man sørger<br />

for, at der er plads, og de ikke kommer i kontakt med<br />

hinanden.<br />

Denne ændring har vist sig at være vigtig for at finde<br />

et onkogen. Hvis man putter et Ras-onkogen ind i en helt<br />

normal celle, ser man noget andet. I stedet for at dele sig<br />

uhæmmet går cellen i stå. Derfor kan vi fastslå, at et onkogen<br />

alene ikke er nok til at give cellen kræftfremkaldende<br />

egenskaber. Konklusionen er, at der skal mere end<br />

én ændring til at gøre en normal celle til en kræftcelle.<br />

Figur 4.14. Ras-genet (onkogenet), som forskerne fandt i kræftceller, var stort set identisk med Ras-genet (proto-onkogenet) i normale celler med én<br />

undtagelse: Nukleinsyre nr. 35 var i stedet for at være guanin (G) udskiftet med thymin (T). Det får den konsekvens, at når genet oversættes til protein,<br />

er aminosyre nr. 12, glycin, udskiftet til fordel for valin. Den lille ændring får fatale følger. Ras-proteinet vil konstant være aktivt (kan ikke inaktiveres)<br />

og vil konstant udsende et vækstsignal.<br />

Onkogener og tumorsuppressorer<br />

37


"Det er ikke kun speederen, der bestemmer<br />

bilens hastighed"<br />

Indtil nu har vi fokuseret på cellens normale "speeder" –<br />

proto-onkogenet – eller "speederen, der har sat sig fast" –<br />

onkogenet – som den eneste faktor, der bestemmer, om cellen<br />

skal dele sig eller lade være. Oversætter man det til bilsprog,<br />

svarer det til, at det kun er bilens speeder, som bestemmer,<br />

om bilen skal køre eller stoppe. Men ligesom i en<br />

bil findes der også en "bremse" i cellerne, som kan få cellerne<br />

til at stoppe delingerne, selvom speederen er trykket i bund.<br />

Så for at cellerne skal kunne dele sig ukontrolleret, skal de<br />

også af med bremsen.<br />

Antivækstfaktorer sætter også gang i en signalkæde<br />

Når man kigger ned på en bils speeder og bremse, kan man<br />

godt sige, at de ligner hinanden. Men trykker man på dem<br />

hver især, er virkningen vidt forskellig. Det billede kan man<br />

også overføre til en celle. For ligesom vækstsignalet starter<br />

med, at vækstfaktorer binder til receptorer på cellens overflade,<br />

gør antivækstfaktorer det samme. Når antivækstfaktorer<br />

bliver afgivet fra en nabocelle, binder de sig til særlige<br />

receptorer (antivækstreceptorer) på cellens overflade. Denne<br />

binding aktiverer receptorerne og sender antivækstsignalet<br />

videre gennem en kæde af andre proteiner. Antivækstsignalet<br />

ender, ligesom vækstsignalet gør det, i cellekernen,<br />

hvor nye proteiner bliver dannet. Men i stedet for at få cellen<br />

til at dele sig sørger de nye proteiner for, at cellen stopper<br />

sin deling.<br />

En mutation er ikke nok<br />

Det vil sige, at selvom celler har fået en uheldig mutation,<br />

som omdanner et proto-onkogen til et onkogen (speederen<br />

sætter sig fast), vil antivækstfaktorer stadig være i stand til at<br />

stoppe cellens ukontrollable delinger. For at opnå evnen til<br />

at dele sig ukontrolleret skal cellerne også undgå denne barriere.<br />

Nu er det ikke sådan, at cellerne er snedige og udtænker<br />

en fiks måde at gøre det på. For celler tænker ikke, og de har<br />

heller ikke nogen vilje. Nej, det er endnu en uheldig mutation<br />

i en af de celler, som med tiden er blevet til flere og i<br />

forvejen har en mutation i et proto-onkogen, som gør, at antivækstsignalet<br />

bliver sat ud af kraft.<br />

En ny tilfældig mutation ødelægger bremsen<br />

Hvordan kan det ske? Det sker ved, at en tilfældig mutation<br />

rammer et af de gener (tumorsuppressorgener), som koder<br />

for et protein, der er en del af antivækstsignalkæden. Mutationen<br />

ødelægger proteinets funktion eller forhindrer, at det<br />

bliver dannet. Det vil sige, at proteinet ikke kan modtage<br />

eller videresende antivækstsignalet, og derfor er det ude af<br />

stand til at stoppe cellens deling. Populært kunne man sige,<br />

at cellen har mistet sin bremse og nu kan dele sig uhæmmet.<br />

"Svulstundertrykkere"<br />

Det er ikke ét bestemt gen, som skal udsættes for en øde-<br />

38 Bogen om kræft<br />

læggende mutation, for at en celle mister sin bremse. Der er<br />

mange gener, som med særlige mutationer fører til det samme<br />

resultat. Disse gener går under navnet tumorsuppressorgener.<br />

Som navnet antyder, er de "svulstundertrykkere", og<br />

det vil sige, at generne er i stand til at redde cellerne fra at<br />

blive til kræftceller.<br />

TGF-β – en af cellens bremser<br />

Et eksempel på en tumorsuppressor-signalkæde er den, som<br />

antivækstfaktoren transforming growth factor β (TGF-β) bruger,<br />

når den binder til sin respektive receptor, TGF-β-receptoren.<br />

Men selvom det er et godt eksempel, har antivækstfaktoren<br />

et dårligt navn, og her tænkes på "growth factor".<br />

For i stedet for at sætte cellen i gang med at dele sig, som en<br />

klassisk "growth factor" gør det, gør den det modsatte. Når<br />

antivækstfaktoren binder til sin receptor, sender den et signal<br />

ind i cellen om, at den ikke skal dele sig.<br />

En bremsende signalkæde med få stationer<br />

Ofte ser man, at et signal fra en receptor skal igennem mange<br />

stationer, før det ender i cellekernen. Det vil sige, at der<br />

er mange proteiner involveret i at modtage og sende signalet<br />

videre. Men i TGF-β’s tilfælde ser det ud til, at der er meget<br />

få stationer (figur 4.15).<br />

TGF-β-receptoren er en kinase, og den aktiverende binding<br />

af TGF-β-antivækstfaktoren gør receptoren i stand til at<br />

sætte fosfatgrupper på to proteiner, Smad2 og Smad3, som<br />

ligger i receptorens umiddelbare nærhed. Det giver de to proteiner<br />

en strukturændring, som gør dem i stand til at gå sammen<br />

med et tredje protein, Smad4. Herefter bevæger proteinkomplekset<br />

bestående af Smad2, Smad3 og Smad4 sig fra<br />

cytoplasmaet og ind i cellekernen, hvor det binder sig til en<br />

transkriptionsfaktor og aktiverer den. Den aktive transkriptionsfaktor<br />

sørger for, at særlige gener bliver aflæst og gjort til<br />

protein. Dannelsen af proteinet, p15, er særlig vigtig i denne<br />

sammenhæng, fordi proteinet er i stand til at stoppe cellens<br />

deling.<br />

Kræftceller mister bremsen<br />

Men tilfældige mutationer i de tumorsuppressor-gener, som<br />

koder for proteinerne i TGF-β´s signalkæde, kan sætte den<br />

bremsende effekt ud af kraft. Her følger eksempler på, hvordan<br />

det i kræftceller kan gå galt forskellige steder i signalkæden.<br />

Mavekræftceller uden antivækstreceptor<br />

I nogle former for mavekræft har en tilfældig mutation ramt<br />

det gen, som koder for TGF-β-receptoren. Mutationen gør, at<br />

genet pludselig bliver inaktivt og derfor ikke omsat til protein.<br />

Fra at have TGF-β-receptorer på cellens overflade vil cellen<br />

pludselig stå uden. Det vil sige, at der på cellens overflade<br />

ikke er nogen receptor til at tage imod antivækstsignalet, og<br />

cellen vil derfor ignorere beskeden fra nabocellen (se figur<br />

4.16 og kræftcelle A i figur 4.17).


Kræftceller uden Smad2 eller 4 mister også bremsen<br />

Det tyder dog på, at det i langt højere grad er de tumorsuppressorer,<br />

der "gemmer" sig i cellens indre, som bliver udsat<br />

for ødelæggende mutationer. Både Smad2 og Smad4 er i<br />

mange forskellige kræftformer enten defekte, eller også er<br />

deres respektive gener blevet inaktiveret, så proteinerne ikke<br />

bliver dannet. Det gør kræftcellerne ude af stand til at videresende<br />

antivækstsignalet fra receptoren, og det vil sige, at<br />

de proteiner, som Smad2 og Smad4 i samarbejde styrer dannelsen<br />

af, og som skulle sørge for at stoppe cellens deling,<br />

ikke bliver lavet (kræftcelle B i figur 4.17). Med andre ord:<br />

Kræftcellen får lov til at dele sig ukontrolleret, fordi to<br />

tumorsuppressorer, enten Smad2 eller Smad4, af forskellige<br />

årsager er sat ud af funktion.<br />

Signalkædens slutprodukt savnes<br />

I nogle kræftceller er det ikke selve signalkæden, det er gået<br />

ud over, men derimod slutproduktet af et antivækstsignal –<br />

på figur 4.15 er slutproduktet p15. Normalt ender signalkæden<br />

med, at nye proteiner bliver dannet på antivækstsignalets<br />

kommando – deriblandt p15 – som stopper cellen i sin<br />

deling. Men i mange forskellige kræftformer har kræftcellerne<br />

mistet p15-genet, og det vil sige, at p15-proteinet ikke bliver<br />

dannet (kræftcelle C i figur 4.17). I de tilfælde vil der ikke<br />

være noget til at stoppe cellens deling, og den vil derfor kunne<br />

dele sig uhæmmet.<br />

Onkogener og tumorsuppressorer<br />

Figur 4.15. Uden TGF-β er<br />

receptoren og de proteiner, som<br />

er ansvarlige for at videresende<br />

antivækstsignalet, inaktive. Hvis<br />

cellen modtager TGF-β fra en<br />

anden celle, bliver receptoren<br />

aktiv. Receptoren aktiverer derefter<br />

de "sovende" proteiner,<br />

som ender i cellekernen, hvor<br />

nydannet p15-protein sørger for<br />

at stoppe cellens deling.<br />

Figur 4.16. Hvis en normal<br />

celle modtager antivækstfaktorer<br />

fra en nabocelle, stopper<br />

den sin deling (parakrin signalering).<br />

Nogle kræftceller mangler<br />

receptorerne, som skal tage<br />

imod antivækstfaktorerne. På<br />

den måde ignorerer kræftcellerne<br />

beskeden og fortsætter ufortrødent<br />

deres deling.<br />

39


Figur 4.17. Tre eksempler på, hvordan kræftceller kan miste deres bremse. Det første billede viser, hvordan bremsen virker i en normal celle: antivækstfaktoren<br />

TGF-β’s binding til receptoren får Smad2, Smad3 og Smad4 til at danne et Smad-kompleks. Smad-komplekset virker som en transkriptionsfaktor og sørger<br />

for syntese af p15-proteinet, som bremser cellens deling. De næste tre billeder viser, hvordan kræftceller på tre forskellige måder kan miste deres bremse<br />

og med det samme resultat: Celledelingerne kan ikke stoppes. I kræftcelle A har cellen mistet TGF-β-receptoren og kan derfor ikke modtage antivækstsignalet.<br />

I kræftcelle B mangler cellen Smad4. Det vil sige, at Smad-komplekset vil mangle en enhed (Smad4), og Smad-komplekset kan derfor ikke udføre<br />

sin funktion. I kræftcelle C mangler p15-genet, og det vil sige, at p15-proteinet ikke kan dannes på antivækstfaktorens kommando.<br />

Kan man genoprette balancen?<br />

Det ultimative mål med kræftforskning er selvfølgelig at<br />

finde ud af, hvordan man kan komme af med sygdommen.<br />

Man kunne f.eks. forestille sig, at den efterhånden meget<br />

detaljerede viden om, hvad det er, der får kræftcellen til at<br />

40 Bogen om kræft<br />

miste kontrollen over sine delinger, kunne bruges i en behandlingssammenhæng.<br />

Sagt med andre ord: Vil det være<br />

muligt at genskabe balancen i kræftcellerne – enten ved at<br />

"lette" cellen for de vedvarende signaler, som fortæller, at<br />

cellen skal dele sig – eller ved at genskabe modvægten i<br />

Figur 4.18.<br />

Normale celler: skal/skal ikke<br />

Normale celler modtager altså signaler, som fortæller cellen, at den skal<br />

dele sig, og andre signaler, som fortæller det modsatte, at den skal lade<br />

være. Udfaldet afhænger af, hvilket signal der er stærkest. Billedligt kunne<br />

man illustrere det med en gammel købmandsvægt, hvor vækstfaktorerne<br />

blev placeret på den ene tallerken og antivækstfaktorerne på den anden.<br />

Hvis der er flere vækstfaktorer end antivækstfaktorer, ville vækstfaktorerne<br />

"veje" mest, og cellen ville dele sig. Omvendt: Hvis der var flere antivækstfaktorer<br />

end vækstfaktorer, ville vægten tippe til antivækstfaktorernes<br />

fordel, og cellen ville ikke dele sig.<br />

Kræftceller: skal<br />

I kræftceller er vægten ude af balance, allerede før "vægt-lodderne" bliver<br />

lagt på. Her hælder vægten til den side, som fortæller, at cellen skal dele<br />

sig. Kræftcellen har defekte proteiner, som hele tiden fortæller, at cellen<br />

skal dele sig, selvom den ikke har modtaget vækstfaktorer. Samtidig er<br />

defekte proteiner ude af stand til at videresende antivækstsignaler, og de er<br />

derfor ikke en modvægt til vækstfaktorerne. Denne ubalance giver sig<br />

udslag i, at cellerne deler sig ukontrolleret.


form af et nyt antivækstsignal. Begge tilfælde ville – på hver<br />

deres måde – kunne bremse kræftcellens ukontrollable delinger.<br />

Lad det være sagt med det samme: Der er ikke nogle af de<br />

etablerede behandlinger, man bruger i dag, som gør brug af<br />

denne nye viden. Men kræftforskere og læger over hele verden<br />

arbejder intenst på at udvikle nye behandlinger, som<br />

Kan man slukke for Ras?<br />

Mange forskere har været tiltrukket af ideen om at "slukke"<br />

for de proteiner, som er produkter af onkogener, og som<br />

konstant fortæller cellen, at den skal dele sig. Hvis man<br />

kunne slukke for disse proteiner, kunne man måske bremse<br />

kræftcellers ukontrollable delinger.<br />

En fjerdedel af alle kræfttilfælde har Ras-onkogenet<br />

I denne sammenhæng har Ras længe været i forskernes<br />

søgelys, fordi Ras-genet udmærker sig ved at være det<br />

proto-onkogen blandt alle kræftformer, som hyppigst er<br />

udsat for en kræftfremkaldende mutation. 25 pct. af alle<br />

kræfttilfælde indeholder en muteret udgave af Ras-genet.<br />

Mutationen betyder, at Ras-proteinet konstant er i sin aktive<br />

form og derfor udsender et vedvarende signal om, at<br />

cellen skal dele sig. Hvis man så – teoretisk set – var i<br />

stand til at slukke for det konstant aktive Ras, ville kræftcellen<br />

også miste det vedvarende signal om at dele sig,<br />

og så ville kræftcellen gå i stå.<br />

Hvordan kan man så slukke for Ras-proteinet? Et potentielt<br />

svar på dette spørgsmål fik man, da forskere begyndte<br />

at forstå, hvordan Ras-proteinet bliver lavet i cellen.<br />

Det var samtidig startskuddet til udviklingen af en ny<br />

Figur 4.19. Før behandling: Ved at sætte en farnesylgruppe på Ras-proteinet<br />

sørger farnesyl-transferasen for, at Ras ender på sin rette plads,<br />

nemlig på indersiden af cellemembranen. Herfra (og kun herfra) udsender<br />

proteinet et konstant vækstsignal, som ender med, at cellen deler sig.<br />

sætter ind lige netop der, hvor kræftcellerne adskiller sig fra<br />

normale celler. Hvis man kigger forskerne over skulderen og<br />

ser, hvad der foregår i laboratorierne, behøver gennembruddet<br />

ikke have lange udsigter. Det er "Kan man slukke for Ras"<br />

herunder et klart eksempel på.<br />

kræftbehandling, som i skrivende stund bliver afprøvet i<br />

videnskabelige forsøg med patienter.<br />

Fedtmolekyle hæfter Ras fast til cellemembranen<br />

Forskerne fandt ud af, at når proteinet er færdiglavet ud<br />

fra sit mRNA, findes det ikke på sin rette plads på indersiden<br />

af cellemembranen, men derimod i cellens cytoplasma.<br />

Det gør Ras-proteinet ude af stand til at udføre<br />

sin funktion. Det "umodne" Ras-protein kræver nemlig at<br />

få påsat et fedtmolekyle (en farnesylgruppe), som gør proteinet<br />

i stand til at "hæfte" sig fast på cellemembranens<br />

inderside. Det kalder man at farnesylere, og enzymet,<br />

som er ansvarlig for påsætningen, er en farnesyl-transferase,<br />

som katalyserer reaktionen mellem Ras og farnesylgruppen.<br />

Dur Ras uden fedtmolekyle?<br />

Forskerne fik en genial ide: Hvis de kunne udvikle et stof,<br />

som var i stand til at hæmme farnesyl-transferasen (og dermed<br />

påsætningen af farnesyl på Ras-proteinet), ville Rasproteinet<br />

aldrig nå frem til cellemembranen og derfor<br />

være ude af stand til at udføre sin funktion. Det lykkedes,<br />

og forskerne udviklede hurtigt indtil flere stoffer, som var<br />

i stand til at hæmme farnesyl-transferasens aktivitet.<br />

Efter behandling: Hæmmeren gør farnesyl-transferasen ude af<br />

stand til at sætte farnesyl på Ras. Ras-proteinet kommer derfor ikke<br />

til membranen og kan derfor ikke sætte et vækstsignal i gang.<br />

Kræftcellen deler sig ikke.<br />

Onkogener og tumorsuppressorer<br />

41


Det virker i celler uden for kroppen<br />

Med den bedste farnesyl-transferase-hæmmer i hånden,<br />

begav forskerne sig ud på den lange vej, som skulle til for<br />

at vurdere, om stoffet havde den rette virkning. I cellekulturer<br />

(in vitro) så de, at hæmmeren var i stand til at forhindre<br />

Ras i at nå frem til cellemembranen.<br />

I det næste trin så de, at hæmmeren var i stand til at<br />

forhindre, at normale celler fik kræftlignende egenskaber,<br />

når de modtog en ellers kræftfremkaldende udgave af<br />

Ras-proteinet. Disse resultater opmuntrede dem til at gå<br />

videre i forsøgsrækken. De begyndte at teste hæmmeren<br />

på mus.<br />

Det virker i mus<br />

I første omgang så de på, om hæmmeren var i stand til at<br />

hindre kræftsvulster i at blive dannet. De sprøjtede celler,<br />

som indeholdt en kræftfremkaldende udgave af Ras, ind<br />

under huden på mus. Og de så, hvad de gerne ville se:<br />

De mus, som ikke modtog hæmmeren, udviklede kræftsvulster,<br />

hvor cellerne var sprøjtet ind. De mus, som<br />

modtog hæmmeren, dannede ikke kræftsvulster.<br />

42 Bogen om kræft<br />

En målrettet behandling uden bivirkninger<br />

I de omtalte museforsøg fik de også en ide om, at behandlingen<br />

var meget målrettet. Brugen af hæmmeren<br />

havde ikke nogen virkning på de normale celler, og det<br />

tyder på, at behandlingen kun rammer kræftcellerne. Her<br />

adskiller behandlingen sig fra de traditionelle behandlinger<br />

– kemo eller stråler – hvor de normale celler også bliver<br />

ramt. Det giver bivirkninger, der gør, at man ofte må stoppe<br />

behandlingen i utide.<br />

Fra mus til mennesker<br />

Disse forsøg har opmuntret forskerne til at afprøve hæmmeren<br />

på kræftpatienter med fremskreden sygdom, hvor<br />

kræftcellerne indeholder muteret Ras. Patienterne indtager<br />

hæmmeren i pilleform flere gange om dagen i en længere<br />

periode. Samtidig har nye forsøg i mus vist, at hvis man<br />

kombinerer behandlingen med kemoterapi, bliver resultatet<br />

endnu bedre. Tiden vil vise, om man kan opnå de<br />

samme resultater hos mennesker.<br />

Figur 4.20. Mus, som ikke modtager hæmmer af farnesyl-transferase,<br />

udvikler kræftsvulster der, hvor kræftcellerne sprøjtes ind. Mus, som<br />

modtager hæmmer af farnesyl-transferase, udvikler ikke kræftsvulster.<br />

Ikke nok med at de var i stand til at hæmme dannelsen af kræftsvulster<br />

– forskerne så også, at hæmmeren kunne få allerede eksisterende<br />

kræftsvulster til at stoppe deres vækst og blive mindre.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!