Tumörer kan tvingas förgöra sig själva och utplåna läkemedelsresistenta celler, visar ny studie

StockholmForskare vid Penn State har upptäckt en ny metod för att förbättra cancerbehandlingens effektivitet. De har utvecklat en genetisk krets som gör att cancerceller dör och samtidigt dödar närliggande celler som är motståndskraftiga mot läkemedel. Detta kan förhindra behandlingsresistens innan den uppstår.

Så här fungerar det:

Den genetiska kretsen har två omkopplare. Den första omkopplaren gör att modifierade cancerceller tillfälligt blir motståndskraftiga mot läkemedel. Den andra omkopplaren aktiverar ett gift som får cellerna att självförstöras.

Justin Pritchard och hans team vid Penn State provade sin metod på mänskliga celler och möss. De upptäckte att den effektivt kunde rikta in sig på och eliminera cancer som är motståndskraftig mot läkemedel. Denna nya metod kan förändra behandlingen av avancerad cancer.

Pritchard förklarar att cancerceller utvecklar resistens på grund av deras mångfald och snabba förändringar. Även med effektiva läkemedel lyckas tumörer ändå överleva. Han beskriver att den vanliga behandlingsmetoden inte fungerar så bra eftersom det oförutsägbart dyker upp nya resistenta celler. Forskarna siktade på att förhindra detta genom att orsaka specifika, hanterbara förändringar i cancercellerna.

Läs också:

Idag · 22:07

Hemligheter och språk i elisabetanska London avslöjas

Scott Leighow, en av huvudförfattarna till studien och postdoktor vid Penn State, förklarade att de kan kontrollera en tumörs motståndskraft genom att förändra cancerceller. När den första brytaren i deras krets aktiveras, blir de förändrade cancercellerna motståndskraftiga mot läkemedlet. Detta leder till att de vanliga cancercellerna som är känsliga för läkemedlet dör, och de förändrade cellerna tar över. När dessa celler blivit dominerande stängs den första brytaren av, vilket gör dem känsliga för läkemedlet igen.

Den andra strömbrytaren aktiverar en självmordsgen. Denna gen får de modifierade cellerna att producera ett toxin som förstör både dem själva och närliggande läkemedelsresistenta celler. Detta eliminerar de resistenta cellerna i tumören, vilket gör det svårare för tumören att växa igen. Denna metod riktar sig mot cancercellerna utan att behöva känna till eller vänta på specifika resistensmekanismer.

Teamet testade sitt tvåväxlar-kretslopp med olika genetiska bibliotek för att säkerställa att det fungerade mot olika typer av genetisk resistens. Det visade sig vara mycket effektivt och eliminerade cellgrupper med läkemedelsresistens. Deras resultat understöddes både av datormodeller och fysiska experiment, vilket visade att kretsloppet kunde kontrollera och förstöra högst varierade tumörceller.

Forskarna arbetar nu med att hitta ett säkert och specifikt sätt att leverera denna genetiska krets till växande tumörer, även de som har spridit sig till andra delar av kroppen. Andra viktiga medlemmar i teamet från Penn State är Marco Archetti, Shun Yao, Ivan Sokirniy, Joshua Reynolds, Zeyu Yang och Haider Inam, som för närvarande är vid Broad Institute på MIT och Harvard.

Den nya upptäckten är lovande eftersom den kan bemöta cancerceller i ett tidigt skede. Den undviker de vanliga problemen med läkemedelsresistens och behandlingsmisslyckanden, vilket potentiellt ger en stark ny metod för cancerbehandling. Studien publicerades i tidskriften Nature Biotechnology och finansierades av Huck Institutes of the Life Sciences’ HITS Fund, National Cancer Institute och National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering.