Lungcancerceller använder sig av antioxidanter, kroppsegna eller från kosten, för att öka upptag och användning av socker och därmed sprida sig i kroppen. Det visar svenska och amerikanska forskare i två studier, som öppnar för nya strategier att behandla lungcancer.
Det är känt sedan tidigare att cancerceller, till följd av sin speciella ämnesomsättning, är utsatta för oxidativ stress, som orsakas av fria syreradikaler. Det är också välkänt att cancerceller kännetecknas av ett högt upptag och användning av glukos, eller socker, och att detta är en av flera faktorer som styr cancercellernas förmåga att dela sig och bilda metastaser.
I studier på möss och mänsklig vävnad har nu två forskarlag upptäckt hur dessa omständigheter samverkar när cancercellerna sprider sig till andra delar av kroppen. Den svenska studien har letts av Martin Bergö, professor i molekylär medicin på Göteborgs universitet, och på Karolinska Institutet. Den andra studien är från New York University. Båda publiceras samtidigt i tidskriften Cell.
Processen börjar med att cancercellerna lyckas sänka sin oxidativa stress. Det kan ske på två sätt: cancercellerna kan få antioxidanter, till exempel A-, C- eller E-vitamin, från kosten, eller så kan de tillverka egna antioxidanter. Vid ungefär vart tredje fall av lungcancer har tumörcellerna särskilda mutationer, kopplade till NRF2- och KEAP1-generna, som gör att de börjar producera egna antioxidanter.
När den oxidativa stressen har sjunkit sker det som är kärnan i forskarnas nya upptäckt: proteinet BACH1 stabiliseras och ansamlas i cancercellerna. Detta protein trycker på flera startknappar i cancercellen som stimulerar olika metastaserings-mekanismer. Bland annat ges order om att cellen ska öka omvandlingen av glukos till cellbränsle och mjölksyra och samtidigt öka bunkringen av glukos från blodbanan. Den ökade glukosanvändningen gör sedan att cancercellernas förmåga att sprida sig i kroppen ökar kraftigt.
– Det finns dock ingenting som talar för att mängden glukos i blodbanan har med detta att göra. Det är tumörcellernas förmåga att utnyttja glukos som är avgörande för den accelererande metastaseringen, säger Martin Bergö, och fortsätter:
– Vi har nu viktig ny information om metastasering vid lungcancer, vilket ger möjligheter att utveckla nya behandlingar, till exempel genom att hämma BACH1. Vi visar i den aktuella studien att den kraftiga metastaseringen som induceras av antioxidanter kan blockeras genom att stoppa produktionen av BACH1 eller med hjälp av läkemedel som hämmar nedbrytningen av socker. Den amerikanska forskargruppen visar hur hämning av ett annat enzym, som kallas hemoxygenas och som kopplat till reglering av BACH1, kan begränsa metastaseringen.
Varje år drabbas nära 4 000 svenskar av lungcancer. Det är den sjätte vanligaste cancersjukdomen i Sverige, men den som orsakar flest dödsfall, både i Sverige och internationellt. Den farligaste aspekten av lungcancer är metastasering.
Volkan Sayin, medförfattare i både den svenska och den amerikanska studien, är biträdande lektor inom kirurgi, verksam vid Sahlgrenska Cancer Center och Wallenbergcentrum för molekylär och translationell medicin vid Göteborgs universitet, där han leder en forskargrupp med fokus på lungcancer.
– I studierna visar vi att antioxidanter i kosten, eller som cellerna själva producerar, ökar metastasering av lungcancer. Därifrån tar vi studierna till att förklara de molekylära mekanismerna för hur antioxidanterna stimulerar metastaser. När vi löste det pusslet blev det riktigt intressant för då kunde vi identifiera och testa nya strategier för att stoppa metastasering med olika typer av läkemedel. Då vi i dag saknar specifika behandlingar för att stoppa spridning av lungcancer är fynden av stort kliniskt intresse, förklarar han.
– Resultaten av vår forskning har öppnat upp för många nya frågeställningar. Om vi blickar framåt vill vi följa upp med kartläggning av mekanismerna för att se om de även gäller vid andra cancerformer. Vi vill också validera och gå vidare kliniskt med de nya behandlingsmöjligheterna att stoppa metastasering av lungcancer, till exempel i kombination med kirurgisk borttagning av primär tumör.
– Även om det handlar om ett långsiktigt arbete att ta fynd från grundforskning till klinik har vi goda förutsättningar att göra detta i nära samarbete med kliniker på Sahlgrenska Universitetssjukhuset, avslutar Volkan Sayin.
Titel (svenska studien): BACH1 Stabilization by Antioxidants Stimulates Lung Cancer Metastasis
Titel (amerikanska studien): Nrf2 Activation Promotes Lung Cancer Metastasis by Inhibiting the Degradation of Bach