I sin jakt på nya och bättre metoder för att göra cancerceller känsligare för behandling skådar Karin Lindkvist och hennes forskargrupp vid Lunds universitet in i molekylernas värld, med hjälp av MAX IV:s röntgenstrålar. Forskarna tror att om man begränsar cellens tillgång på socker blir cancercellerna känsligare för behandling. Sockret som göder cancercellen kan vara en nyckel i kampen mot cancern.
Även om vi kommit långt i kampen mot cancer, längre för vissa cancersjukdomar än andra, finns det mycket kvar att göra. Många av de läkemedel som används i kampen mot cancer än idag utvecklades på 1980-talet. Det är angeläget att utveckla nya läkemedel och behandlingsmetoder för att ännu fler ska överleva och biverkningar av tuffa behandlingar minska. Det är ingen lätt uppgift, men många forskare runt om i världen antar utmaningen. Så också Karin Lindkvist och hennes team i Lund.
– Vi kombinerar strukturbiologi med cellbiologi för att hitta nya molekylära mekanismer och lägga grunden för utveckling av nya läkemedel mot cancer, säger Karin Lindkvist, professor i cellbiologi vid Lunds universitet.
Akut myeloisk leukemi (AML) är en av de vanligaste formerna av leukemi hos vuxna och den näst vanligaste bland barn där AML utgör cirka tio procent. Även om vi på senare år fått nya och bättre läkemedel och behandling med benmärgstransplantation är femårsöverlevnaden 20 procent för vuxna och 65 procent för barn, berättar Karin Lindkvist. Det återstår alltså mycket att göra.
Allt fler studier tyder på att fetma är en riskfaktor för cancer. Vi vet fortfarande väldigt lite om detaljerna i samspelet mellan fettvävnad och AML, men fetma ökar risken för läkemedelsrelaterade komplikationer och det finns indikationer på att leukemiceller i fettvävnad är mer resistenta mot behandling.
– Sedan tidigare vet vi att leukemiska stamcellerna drar nytta av fettvävnadens mikromiljö för sin ämnesomsättning, det vill säga att de får sin energi från fettcellerna, vilket hjälper dem stå emot cytostatikan. Nu har vi preliminära forskningsdata som tyder på att vi kan göra cancercellerna mer känsliga för behandling med cytostatika genom att blockera cellernas glukosupptag.
Genom att rikta in sig på glukosupptaget, alltså sockerupptaget, vill Karin Lindkvist och hennes forskargrupp skapa nya möjligheter för att utveckla riktade läkemedel mot cancer. För detta måste forskarna kunna studera molekyler och atomer i detalj och då räcker inte traditionell mikroskopi till, utan här krävs andra tekniker som exempelvis röntgenkristallografi som Karin Lindkvist arbetar med.
Den här typen av teknik och forskning kräver stora mängder humant protein. Ett hinder är dock tillgången på just humant protein. Genom att i labbet duplicera genen som kodar för det specifika proteinet, i detta fallet glukostransportör, kan forskarna få fram tillräckligt med protein för sina studier. Därefter packas proteiner som en kristall för att kunna studera detaljerna proteinets struktur och hur cancerläkemedlet binder till proteinet.
I sin forskning använder gruppen strålningsanläggningen vid MAX IV-laboratoriet.
– Ett vanligt mikroskop är inte tillräckligt kraftfullt för att titta närmare på den här typen av proteiner. I stället utsätter vi proteinerna för röntgenstrålar. Ljuset sprids och sedan samlar vi reflektionerna och beräknar utifrån det hur proteinet såg ut i kristallen.
Snart ska en ny strålnings-infrastruktur som heter MicroMAX byggas på MAX IV. Detta tillskott kommer att underlätta insamlingen av forskningsdata för Karin Lindkvist genom att kristallerna som undersöks då kommer att kunna vara mycket mindre.