Kræftceller udnytter nyopdagede genkoder til at skrue op for væksten

Ukendt lag af genregulering

I 2009 indgik Anders H. Lunds forskningsgruppe på BRIC i et stort dansk samarbejde støttet af Højteknologifonden, om at analysere indholdet af RNA-molekyler i mange hundrede vævsprøver fra kræftpatienter. Forskernes undersøgelse bekræftede tidligere studier, som viste at kræfttumorer har et ændret indhold af de tRNA-molekyler, som oversætter vores genetiske kode til protein. Forskerne sattes sig for at finde en forklaring og indgik et internationalt samarbejde med blandt andet Weizmann Instituttet. Deres nye banebrydende resultater viser, at en gruppe af kræfttumorenes tRNA-molekyler særligt sørger for at oversætte vækstgener til protein. Det er første gang, at man viser, at tRNA molekyler har en præference for at oversætte gener med en særlig funktion og resultaterne dokumenterer dermed et helt nyt lag i reguleringen af vores gener. Resultaterne er netop publiceret i det anerkendte tidsskrift Cell.

Når vores gener oversættes til protein, sker det via et mellemtrin hvor genkoden kopieres til et mRNA molekyle. Dette molekyle oversættes af tRNA molekyler til protein. Forskernes nye resultater viser, at tRNA molekylerne i vores celler har forskellig præference for at oversætte mRNA molekyler fra gener med forskellige funktioner, fx vækstgener eller differentieringsgener.

- Vi har endnu kun en begrænset viden om hvordan denne regulering foregår. Når vores DNA oversættes til protein, aflæses de molekylære underkoder, såkaldte kodons. Vi viser nu, at grupper af gener med samme funktion, som for eksempel vækstgener, benytter en bestemt slags kodons, og dermed oversættes af en gruppe tRNA-molekyler med præference for netop de kodons, forklarer postdoc Disa Tehler, som har stået i spidsen for den danske del af undersøgelsen. 

Kræftceller skruer op for væksten

De nye resultater forklarer hvorfor kræftceller øger mængden af nogle slags tRNA-molekyler. Samtidig fandt forskerne at kræfttumorerne har mindre af en anden gruppe tRNA molekyler, som ser ud til at oversætte såkaldte differentieringsgener. Differentiering er en proces hvor nydannede celler specialiserer sig til for eksempel nerve- eller hudceller. Celledifferentiering og  kræftudvikling er generelt modsatrettede begivenheder, og et lavere niveau af tRNA der oversætter differentieringsgener giver dermed kræftcellerne en yderligere fordel.

- Kræftcellerne skruer altså op for oversættelsen af vækstgener og ned for oversættelsen af differentieringsgener, og det er med til at de kan dele sig ukontrolleret. Vores forståelse af denne tRNA-specialisering, åbner op for nye behandlingsperspektiver. Hvis man kan udvikle stoffer der kan hæmme ”de onde” eller øge ”de gode” tRNA-molekyler, kan det være en måde at hæmme kræftcellerne, forklarer Professor Anders H. Lund. 
 
Nu hvor forskerne har påvist tilstedeværelsen af disse særlige oversættelseskoder, er deres næste skridt at prøve at forstå, hvordan tRNA-molekylerne reguleres i vores celler. Kan cellerne ”mærke” et behov for specifikke tRNAer når de skal enten dele sig eller specialiseres under vores udvikling? Og hvordan skruer kræftcellerne op og ned for udvalgte tRNA-molekyler?

- Resultaterne har givet ny indsigt, der er så radikal at den efterlader os med helt afgørende biologiske spørgsmål. Spørgsmål som er væsentlige for at forstå vores udvikling og hvordan sygdomme som kræft opstår, slutter Anders H. Lund.

Projektet er støttet af forskningsmidler fra Højteknologifonden og Kræftens Bekæmpelse.