I ett projekt med fem forskargrupper på Karolinska Institutet står en sällsynt stamcell i fokus. Det är en cancerstamcell som hittats hos dem som drabbas av blodcancersjukdomen MDS. Med djupare förståelse för stamcellens egenskaper hoppas de upptäcka nya måltavlor för cancerterapier och minska risken för återfall.
Projektanslag 2016
Characterization, Surveillance and Targeting of Cancer Stem Cells
Huvudsökande:
Sten Eirik Waelgaard Jacobsen, professor i stamcellsbiologi
Medsökande:
Yenan Bryceson
Eva Hellström-Lindberg
Seishi Ogawa
Petter Woll
Lärosäte:
Karolinska Institutet
Beviljat anslag:
45,25 miljoner kronor under fem år
– Den här cellsorteraren är extremt viktig i vårt arbete, säger Sten Eirik Waelgaard Jacobsen och pekar på ett instrument kallat flödescytometer i labbet på Biomedicum i Solna.
Han är professor i stamcellsbiologi vid Karolinska Institutet och har forskat mycket om hur stamcellerna i blodsystemet bildar kroppens blodceller.
– Stamceller är livsviktiga vid normal blodbildning. En vuxen människa producerar miljoner blodceller per sekund. Stamceller är de enda celler som kan självförnya sig, och därför de enda celler som kan producera alla typer av blodceller under ett långt liv.
Med anslag från Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse leder Sten Eirik Waelgaard Jacobsen ett tvärvetenskapligt projekt som involverar fem forskargrupper. I fokus står en cancerstamcell som visat sig vara central vid blodcancersjukdomen myelodyplastiska syndrom, MDS. De här stamcellerna är både startskottet för cancern och nödvändiga för att upprätthålla sjukdomen.
– Cancer är ju en jättesvår sjukdom att bota. Det går att få dramatiska förbättringar med exempelvis terapier som cytostatika, men tyvärr kommer cancern tillbaka hos väldigt många. Det finns mycket data på att det är just de här stamcellerna som terapin inte biter på i fallet MDS.
MDS är vanligast hos personer över 60 år, och utvecklas ofta till aggressivare former av leukemi. Ingen blir botad utan benmärgstransplantation, eller stamcellstransplantation som det också kallas, men på grund av åldern är det få som kan bli transplanterade, berättar Sten Eirik Waelgaard Jacobsen.
– Då vi nyligen har lyckats identifiera cancerstamcellerna vid MDS bättre, hoppas vi nu kunna följa dem i patienten, så att vi kan undersöka om olika behandlingar biter på dessa celler eller inte. Genom att studera stamcellerna molekylärt och genetiskt vill vi också försöka hitta måltavlor för nya och mer effektiva terapier som kommer åt just de här cellerna.
Kliniknära forskning
En hörnpelare i projektet är samarbetet med kliniken på Karolinska Universitetssjukhuset i Huddinge där personer med diagnosen MDS behandlas. Den kliniska forskningen i projektet leds av professor Eva Hellström-Lindberg som har byggt upp betydande kunskap om MDS samt en omfattande biobank med benmärg från denna patientgrupp. En stor tillgång i projektet.
– Till exempel har vi en intressant studie där vi har tittat på MDS-stamcellerna i benmärgstransplanterade patienter. Där blir de flesta, två tredjedelar, faktiskt botade. Men en tredjedel får recidiv, återfall, och de kan komma så sent som tio år efter patienten till synes var fri från cancern, säger Sten Eirik Waelgaard Jacobsen.
På kliniken tas rutinmässigt benmärg från de transplanterade patienterna för att se om det finns något kvar av tumören.
– Vi har undersökt benmärgen från de patienter som senare har fått recidiv. Hos nästan alla har vi hittat de här cancerstamcellerna upp till två år innan de fått recidiv. Vid recidiv är det viktigt att sätta in behandling så tidigt som möjligt. Förhoppningen är att vi ska hitta verktyg för att bättre kunna behandla och förhindra recidiv efter transplantation.
Genom att jämföra med normala stamceller kan forskarna förstå vad som har gått fel i cancerstamcellerna. Och det är det som är nyckeln för hur man eventuellt skulle kunna gå in med nya terapier.
Flera labb
– Vi är ett spännande team i projektet. Om man vill komma åt någon verkligt stor fråga inom medicinsk forskning så handlar det om att samla olika typer av kompetens, säger Sten Eirik Waelgaard Jacobsen.
Arbetet sker primärt i forskningshuset Neo i Huddinge, och även i Japan. En ledande cancergenetiker har rekryterats till projektet, och som gästprofessor till KI, professor Seishi Ogawa från Kyoto University.
– Hans arbete är avgörande för att förstå vad som är felregulerat i de här cancerstamcellerna. Petter Woll och jag är båda intresserade av stamcellsbiologin vid MDS och Yenan Bryceson forskar om immunterapi, hur man kan utnyttja immunsystemet till att attackera stamcellerna vid MDS. Det är denna typ av forskning som fick Nobelpriset i medicin 2018.
Med flödescytometri kan forskarna analysera 100 000 celler per sekund.
– Instrumentet kan inte bara identifiera de sällsynta cancerstamcellerna, det kan också sortera ut dem från de andra cellerna. Cellerna är fortfarande levande vilket är viktigt då det betyder att vi sedan kan karakterisera dem på alla möjliga vis, ned på nivån av enstaka celler.
Konceptet kring cancerstamceller är omdiskuterat. Det är oklart exakt om och hur det fungerar i varje tumörsjukdom, men grundprinciperna är sannolikt mycket likartade, konstaterar Sten Eirik Waelgaard Jacobsen.
– Jag tror att viktiga upptäckter i det här projektet sannolikt kan ha betydelse för hur man tittar på cancerstamceller också i andra cancersystem.
Text Susanne Rosén
Bild Magnus Bergström
