Hjärntumörers organisation kartläggs med ny metod

2021-09-16

Forskare vid IGP har utvecklat en ny metod för att kartlägga hur enskilda cancerceller ändrar sig över tid och på så sätt förstå hur hjärntumörers heterogenitet uppstår. Förhoppningen är att metoden ska leda till ökad förståelse av behandlingsresistens och för att utveckla nya läkemedelskombinationer. Studien har publicerats i senaste numret av tidskriften Molecular Systems Biology.

Hjärntumörer består av en mängd cancerceller med olika egenskaper vilka delvis efterliknar celltyper som finns i en frisk hjärna. Hur denna heterogenitet uppkommer har tidigare varit svårt att studera men är av avgörande betydelse för vilken strategi som kan användas för läkemedelsutveckling. Om cancercellerna är hierarkiskt organiserade vore det taktiskt att angripa cellerna högst upp i hierarkin för att kunna reducera tumören. Om organisationen mellan celltyper däremot är mer flexibel behövs andra behandlingsstrategier.

– För att förstå hur de olika cancercelltyperna är organiserade var vi tvungna att utveckla en metod för att följa enskilda celler och deras avkomma över tid. Vi behövde också ett tillvägagångssätt för att kvantitativt utvärdera resultaten. På så vis växte ett tvärvetenskapligt samarbete fram, säger Sven Nelander som har lett studien tillsammans med Bengt Westermark.

I den nya metoden har forskarna kombinerat profilering av enskilda celler med hjälp av så kallad barcoding-teknik med matematisk modellering och datorsimuleringar. Genom att applicera metoden på cancerceller från tre olika patienter med hjärntumör har forskarna visat att organisationen verkar vara hierarkisk men med ett visst mått av flexibilitet. Det finns också tydliga patient-specifika inslag. De har även visat att själva organisationen påverkas av läkemedelsbehandling.

– Standardbehandlingen mot hjärntumörer, temozolomid, verkar styra cellerna mot en viss celltyp. Vår modell förutspår att temozolomid i kombination med ett läkemedel som riktar sig specifikt mot denna celltyp skulle vara ett effektivt sätt att angripa tumören, säger doktoranden Ida Larsson som är en av studiens huvudförfattare. 

– Vi tror att den här nya metoden har stor potential. Förutom att guida utvecklingen av framtida behandlingar mot hjärntumörer kan vår metod appliceras på andra cancertyper där vi idag saknar effektiva behandlingsmetoder, säger den andra huvudförfattaren Erika Dalmo.

Studien har gjorts i samarbete med forskare på Chalmers tekniska högskola

Mer information:
Artikel i Molecular Systems Biology
Sven Nelanders forskning
Bengt Westermarks forskning