– Vi så at cellenes vekst ble sterkt redusert. Noen av de tilsatte molekylene halverte til og med celledelingen, sammenlignet med normalt, sier Ngoc Cuong Khuu ved Det odontologiske fakultet ved Universitetet i Oslo. (Illustrasjonsfoto: Colourbox)
– Vi så at cellenes vekst ble sterkt redusert. Noen av de tilsatte molekylene halverte til og med celledelingen, sammenlignet med normalt, sier Ngoc Cuong Khuu ved Det odontologiske fakultet ved Universitetet i Oslo. (Illustrasjonsfoto: Colourbox)

Fant molekyl som kan bremse munnhulekreft

For ikke lenge siden ble de såkalte mikro-RNA-molekylene sett på som lite viktige. Nå viser det seg at enkelte av dem trolig kan bidra til å hemme utvikling av kreft i munnhulen. 

Published

mikro-RNA

  • RNA er forkortelse for ribonucleic acid, og er molekyler satt sammen av ribonukleinsyrer
  • Deltar i regulering av genaktivitet og proteinsyntese i cellene
  • Det finnes mange ulike typer mikroRNA i cellene

Kilde: Store Norske Leksikon, om mikro-RNA, og Wikipedia
       

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 mikro-RNA-molekylene ser det annerledes ut. Her er det mange færre celler, med mye mer rom mellom klumpene.

Mikroskopbilder: Bildet lengst til venstre viser hvordan kreftcellene vokser fritt og øker i mengde. De to neste bildene viser hva som skjer med veksten når cellene tilsettes to ulike typer mikroRNA-molekyler. Veksten avtar og framstår mer kontrollert. 
 (Foto: Cuong Khuu, OD/UiO)
Mikroskopbilder: Bildet lengst til venstre viser hvordan kreftcellene vokser fritt og øker i mengde. De to neste bildene viser hva som skjer med veksten når cellene tilsettes to ulike typer mikroRNA-molekyler. Veksten avtar og framstår mer kontrollert. (Foto: Cuong Khuu, OD/UiO)

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.

Cuong Khuu har forsket på hvordan mikroRNA-molekyler påvirker kreftceller sammenlignet med normale celler i sitt doktorgradsprosjekt ved Institutt for oral biologi.  (Foto: Per Gran, OD/UiO)
Cuong Khuu har forsket på hvordan mikroRNA-molekyler påvirker kreftceller sammenlignet med normale celler i sitt doktorgradsprosjekt ved Institutt for oral biologi. (Foto: Per Gran, OD/UiO)

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 også 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. Vi kan kalle denne gruppen med mikro-RNA-molekyler for gruppe A. 

I kreftcellene, derimot, så de at mengden av disse mikro-RNA-molekylene forble høy, til tross for at cellene ble eldre. Mens mengden av de aktuelle molekylene stadig blir mindre i de friske cellene, holder den seg på samme nivå i kreftcellene.

Kan framskynde diagnostisering

Tidligere trodde man at de mikro-RNA-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.

Vi kan kalle gruppen av molekyler som Khuu og kollegaene tilførte kreftcellene, for gruppe B. Når forskerne tilførte molekyler fra gruppe B, gikk molekyler i gruppe A ned.

– Ved å tilføre noen av de spesielle mikro-RNA-molekylene fikk det kreftcellene tilsynelatende til å oppføre seg som normale celler: Aktiviteten til flere av cellenes molekyler fra gruppe A minket. Det betyr igjen at veksten av celler bremset opp, og vandringen av cellene ble redusert, forklarer han.

En slik effekt av disse mikro-RNA-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 mikro-RNA-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 mikro-RNA-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 mikro-RNA-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 veilederne sine, Harald Osmundsen og Magne Bryne, i tillegg til kollegene Anne-Marthe Jevnaker, Amer Sehic og Lars Eide. 

Referanser:

A. M. Jevnaker, C. Khuu, E. Kjøle E, M. Bryne og H. Osmundsen: Expression of members of the miRNA17-92 cluster during development and in carcinogenesis. Journal of Cellular Physiology (2011). doi: 10.1002/jcp.22562. Sammendrag.

C. Khuu, A. M. Jevnaker, M. Bryne og H. Osmundsen: 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.