Selektive celler

Ny viten om pumpefunksjonen i celler kan revolusjonere kunnskapen om hvordan legemidler behandles i kroppen. Lærebøker må skrives om. Kanskje kan det også resultere i nye kreftmedisiner.

Publisert
"Professor Georg Sager ved Universitetet i Tromsø."
"Professor Georg Sager ved Universitetet i Tromsø."

Pumpene i cellens ytterste lag (cellemembranen) er trolig mer viktige for cellens funksjon enn tidligere antatt. Pumpefunksjonen foregår ikke ukritisk og mekanisk, men ser ut til å være mye mer finstemt og selektiv når det gjelder hvilke stoffer som skal passere.

Forskere tror blant annet at kreftceller kan skru opp utpumpingen av veksthemmende stoffer via disse pumpene. Dersom man finner et legemiddel som kan hindre kreftcellen å pumpe dette ut, så kan man ha funnet en ny kreftmedisin.

- Ny kunnskap om disse pumpene gjør at lærebøkene må skrives om ganske snart. Tidligere trodde man at stoffene bare suser inn og ut over cellemembranen nokså tilfeldig. Men pumpene viser seg å ha nøye kontroll med hvilke stoffer som slippes inn og ut. De fungerer nærmest som barrierer eller en slags mur, forteller professor Georg Sager ved Universitetet i Tromsø.

Mer pumpeforskning

Kreft er ikke bare én gåte, - det er veldig mange gåter å finne ut av. Man er for eksempel ikke helt sikre på om cellene vokser ukontrollert eller om bare lar være å dø. Uansett må svaret ligge i cellen selv, noe som gjør den til et interessant område å forske på.

- Hvis man kan finne ut mer av hva som skiller en kreftcelle fra en frisk celle, så kan man utnytte denne forskjellen til å finne måter å helbrede kreft på, sier Sager.

De siste fem til ti årene har det blitt stadig mer forskning på pumper i cellemembranen. Det første pumpeproteinet ble oppdaget på midten av 1970-tallet og man vet at disse pumpene er sentrale når det gjelder å sende ut og inn stoffer til cellen. Men det finnes flere typer proteinfamilier (eller pumper) i cellemembranen og man trenger å vite enda mer om hvordan de fungerer.

Kreftmarkør

"Elisabeth Sundkvist har tatt dr. scient-graden på syklisk GMP. Det er et signalstoff som trolig har betydning for celleveksten."
"Elisabeth Sundkvist har tatt dr. scient-graden på syklisk GMP. Det er et signalstoff som trolig har betydning for celleveksten."

Elisabeth Sundkvist ved Institutt for medisinsk biologi ved Universitetet i Tromsø har forsket på en av disse pumpene, kalt syklisk GMP pumpen (syklisk guanosin monofosfat), for å finne ut hvordan den fungerer. Den transporterer syklisk GMP - et sekundært signalstoff som gjør at celler kan gi og ta imot beskjeder, eller sende informasjon internt i cellen.

Signalstoffet har trolig betydning for celleveksten, og er ett av stoffene som kreftceller ser ut til å være veldig ivrig på å pumpe ut. Det kan bety at kreftcellene forsøker å kvitte seg med et brysomt signalstoff som demper celleveksten.

Man finner nemlig økte mengder av syklisk GMP i blod og urin hos pasienter med eggstokkreft, livmorhalskreft og akutt- og kroniske leukemier. Mengden går imidlertid ned når kreftsykdommen helbredes. Syklisk GMP kan derfor ha potensial som kreftmarkør og for måling av behandlingseffekt ved disse kreftformene.

Fremtidig kreftmedisin

Foreløpig er dette bare grunnforskning som forhåpentlig kan bli til anvendt forskning etter hvert. For dersom legemiddelindustrien finner en måte å påvirke pumpene på, kan det brukes i en fremtidig kreftmedisin. For eksempel med å stenge pumpene slik at veksthemmende stoff ikke kan sendes ut av cellen, men holdes igjen.

- Håpet er jo at man finner en klinisk anvendelse på denne kunnskapen. Hvor lang tid det går fra resultatene fra labbenken kan brukes i legemiddelindustrien, er usikkert. Man må først finne et legemiddel som passer og så skal det testes for bivirkninger - så det kan jo gå en del tid, mener Elisabeth Sundkvist.

Å prøve å holde igjen virksomme stoffer i kroppen er for øvrig ikke noe nytt. Ifølge Georg Sager ble det også gjort på 1940- og 1950-tallet for å “rasjonere” på penicillinet. Den gangen var penicillin vanskelig å fremstille, og for at virkningen skulle vare lengst mulig ble pasienten i tillegg gitt et stoff som hemmet utskillelsen av legemiddelet i urinen.

"Vi tenker oss at syklisk GMP-pumpen består av tre hovedelementer. En del av pumpeproteinet er ansvarlig for selve pumpefunksjonen (A), det vil si å gjenkjenne og flytte syklisk GMP ut fra cellen over cellemembranen. En annen del (B) sørger for energi til prosessen gjennom spalting av ATP. Den tredje delen (C) sørger for å regulere transportprosessen."
"Vi tenker oss at syklisk GMP-pumpen består av tre hovedelementer. En del av pumpeproteinet er ansvarlig for selve pumpefunksjonen (A), det vil si å gjenkjenne og flytte syklisk GMP ut fra cellen over cellemembranen. En annen del (B) sørger for energi til prosessen gjennom spalting av ATP. Den tredje delen (C) sørger for å regulere transportprosessen."


 

Vil forske mer

Fordi Elisabeth Sundkvists forskning har vært med på å avsløre mer om hvordan cellene fungerer, har doktorgradsarbeidet hennes vært støttet av Den Norske Kreftforening. Hun har nå ferdig med doktoravhandlingen men har lyst å fortsette forskningen på dette feltet.

- Ja, jeg har lyst til å forske videre på dette. Jeg synes det er veldig interessant, og jeg føler vi har funnet noe her med et potensial som motiverer til videre arbeid, sier Sundkvist.

Avhandlingen til Elisabeth Sundkvist heter “Studies of cyclic guanosine 3’, 5’-cyclic monophosphate (cGMP) transport, characterised in inside-out vesicles (IOVs) from human erythrocytes and MRP5 transfected and non-transfected human embryonic kidney (HEK) cells”.