Litt som skumbobler på overflaten av oppvaskvannet henger de klumplignende prikkene fast i hverandre. Det er kreftceller - i sin vanlige form – sett gjennom et mikroskop. Slike celler deler seg og øker i mengde. De blir til stadig flere; og dermed til større klumper under lupen. Det er avtrykk av kreftens ødeleggende natur vi ser.
– Men hvis vi ser på de kreftcellene som har blitt tilsatt disse spesielle mikroRNA-molekylene ser det annerledes ut. Her er det mange færre celler, med mye mer rom i mellom klumpene.
Doktorgradsstipendiat Ngoc Ky Cuong Khuu fra Det odontologiske fakultet ved Universitetet i Oslo forklarer hva det er vi ser på mikroskopbildene hans. I seks år har han deltatt i et forskningsprosjekt der han har sammenlignet normale celler og kreftceller fra munnhulen, og undersøkt effekten av å tilføre bestemte molekyler i de «syke» cellene. Resultatene hans kan vise seg å bli betydningsfulle både i behandling og diagnostisering av munnhulekreft.
Påvirker både cellenes vekst og bevegelse
Friske celler deler seg i et «vanlig» tempo og dør så ut etter hvert for å gjøre plass til nye. Men denne prosessen er ødelagt i en kreftcelle: den fortsetter stadig å dele seg og produserer hele tida nye celler. Den evigvoksende ansamlingen av kreftceller forstyrrer til slutt normale, nødvendige kroppsfunksjoner i større og større grad.
I sitt doktorgradsprosjekt har Khuu, sammen med sine kolleger, oppdaget en mekanisme som kan bidra til å forsinke kreftcellenes skadelige frammarsj. – Vi har manipulert celler fra vev rundt uttrukne visdomstenner gjennom å tilføre noen av disse mikroRNA-molekylene, forteller Khuu. – Det vi så, var at cellenes vekst ble sterkt redusert. Noen av de tilsatte molekylene halverte til og med celledelingen, sammenlignet med normalt.
Forskerteamet registrerte celleaktiviteten hos mus på tre ulike utviklingsstadier: i fostervevet rett før fødsel, i nyfødt tilstand, og så noen uker etter fødsel. Analysene deres viste at unge celler produserer mye av de bestemte mikroRNA-molekylene. Etter hvert som fostervevet «ble eldre», produserte cellene mindre av dem. Og det samme mønsteret observerte de i de friske cellene fra de menneskelige munnhulene.
I kreftcellene, derimot, så de at mengden av mikroRNA-molekylene forble høy, til tross for at cellene ble eldre. Mens mengden av de aktuelle molekylene stadig minker i de friske cellene, holder den seg på samme nivå i kreftcellene.
Kan framskynde diagnostisering
Tidligere trodde man at de mikroRNA-molekylene ikke hadde noen funksjon i cellene. Men for cirka 15 år siden ble det gjort nye funn som ga forskerne grunn til å tro at disse molekylene likevel har en vesentlig og naturlig rolle for at cellene skal fungere normalt og «sykdomsfritt».
– De molekylene som vi undersøkte viste seg å ikke finnes i kreftceller fra munnhulen. Derfor ønsket vi å undersøke om de kunne spille en rolle også her, hvis de ble tilført kunstig, forteller Khuu. – Ved å tilføre noen av de spesielle mikroRNA-molekylene, fikk det kreftcellene tilsynelatende til å oppføre seg som normale celler: aktiviteten i noen av cellenes molekyler minket. Det betyr igjen at veksten av celler bremset opp og vandringen av cellene ble redusert, forklarer han.
En slik effekt av disse mikroRNA-molekylene kan tenkes å kunne bidra til å gjøre diagnostisering av munnhulekreft mer presis: Et tenkt scenario kan være at en tannlege ser at en celleklump i pasientens munnhule endrer seg. Hvis tannlegen mistenker at cellene er i ferd med å utvikle seg til å bli en svulst, kan hun ta en celleprøve som hun sender inn og får sjekket for disse molekylene.
– Hvis prøvene viser at de aktuelle mikroRNA-molekylene er i ferd med å forsvinne fra cellene, så kan det bety at de er i ferd med å utvikle seg til kreftceller. På den måten kan sykdommen oppdages på et tidligere stadium enn hvis vi ikke hadde kunnet sjekke for disse molekylene, sier han.
Løsningen ligger i genene
Hva er det så egentlig som skjer når disse mikroRNA-molekylene tilsettes cellene? Mennesker har arvemateriale i form av DNA i hver eneste celle i kroppen. Her ligger det blant annet informasjon om hvordan vi skal se ut, hvilke sykdommer vi er mer eller mindre utsatt for å få, og hva slags egenskaper vi har. Men mer spesifikt er genene viktige fordi de inneholder den informasjonen som er nødvendig for å lage kroppens proteiner.
Noen proteiner er det vi kaller «signalstoffer», fordi de kan fungere som signaler som regulerer fysiologiske prosesser; for eksempel cellenes bevegelse og deling. Det er her de spesielle mikroRNA-molekylene kommer inn i bildet.
– De mikroRNA-molekylene vi har brukt i forskningen vår har ikke informasjon om hvordan proteiner skal lages. Derfor kaller vi dem ikke-kodende mikroRNA-molekyler, forklarer Khuu. Det er fordi disse molekylene ikke inneholder informasjon for å lage proteiner, at man tidligere ikke trodde de hadde noen viktig rolle i cellene. De var antatt å være overflødige. Men nå er det altså klart at mikroRNA molekyler også har viktige regulatoriske funksjoner.
– Det er interessant at funnene våre nettopp belyser de vesentlige funksjonene til de ikke-kodende mikroRNA-molekylene. I tillegg er det ekstra spennende at funnene potensielt kan videreutvikles til å bremse sykdomsforløpet og oppdage sykdommen tidligere, og dermed bidra til å holde munnhulekreft bedre i sjakk, oppsummerer Khuu.
Cuong Khuu skal forsvare sin avhandling ved Institutt for oral biologi fredag 15. januar. I doktorgradsprosjektet sitt har han samarbeidet med sine veiledere Harald Osmundsen og Magne Bryne, i tillegg til kollegene Anne-Marthe Jevnaker, Amer Sehic og Lars Eide.
Referanser:
Jevnaker AM, Khuu C, Kjøle E, Bryne M og Osmundsen H: Expression of members of the miRNA17-92 cluster during development and in carcinogenesis. Journal of Cellular Physiology (2011). doi: 10.1002/jcp.22562. Sammendrag.
Khuu C, Jevnaker AM, Bryne M og Osmundsen H: An investigation into anti-proliferative effects of microRNAs encoded by the miR-106a-363 cluster on human carcinoma cells and keratinocytes using microarray profiling of miRNA transcriptomes. Frontiers in Genetics (2014). doi: 10.3389/fgene.2014.00246. Sammendrag.