Nya rön om stamceller och utveckling av cancer

Forskare vid Umeå universitet har tillsammans med forskare i bland annat Spanien, USA och Italien gjort nya upptäckter kring hur stamceller utvecklas och övergår i specialiserade celler. Studien kan ge ökad förståelse kring hur celler delas och växer till okontrollerat så att cancer utvecklas.

Två av forskarna bakom studien, Sandhya Malla och Kanchan Kumari, i Aguilo labb vid Institutionen för molekylärbiologi. Bild: Poonam Baidya

– Upptäckten öppnar ett nytt spår för framtida forskning om att utveckla nya och effektivare behandlingar av vissa cancerformer, säger Francesca Aguilo, docent och universitetslektor vid Institutionen för molekylärbiologi vid Umeå universitet och ledare av studien.

Alla celler i kroppen uppstår från ett enda befruktat ägg. Från detta enda ursprung utvecklas olika specialiserade celler med vitt skilda uppgifter genom en process som kallas cellulär differentiering. Även om alla celler delar samma ursprung och delar samma genetiska information, använder specialiserade celler informationen på olika sätt för att utföra olika funktioner. Den processen regleras av genetiska och epigenetiska mekanismer.

I den aktuella studien har forskare studerat embryonala stamceller från möss för att förstå hur cellerna övergår från ett mångsidigt tillstånd till att bli specialiserade celler. En nyckelspelare i denna process är proteinet LSD1. Det överuttrycks i många cancerformer och är därför ett viktigt mål inom forskning om cancerbehandling. Flera kliniska prövningar testar att hämma LSD1-proteinets förmåga att modifiera genuttryck.

Studien visar dock att LSD1 inte bara påverkar genuttryck på det sätt som tidigare antagits genom att ändra histoner, det vill säga proteiner som kromosomernas långa DNA-spiraler är uppsnurrade kring, utan LSD1 fungerar också som en stödstruktur för andra proteiner som styr DNA-metylering. Forskarna kunde se att även när LSD1:s enzymatiska funktion hämmades, kunde dess stödförmåga fortfarande upprätthålla DNA-metyleringsmönster som är nödvändiga för celldifferentiering och spridning. Onormal DNA-metylering är starkt förknippad med cancer.

Resultaten tyder på att, för att cancerbehandlingar ska bli effektiva, kanske det inte räcker med att bara inrikta sig på att blockera LSD1:s enzymatiska aktivitet. Behandlingar kan också behöva inrikta sig på att även angripa LSD1:s stödjande roll.

Francesca Aguilo har lett studien. Bild: Mattias Pettersson

– Än så länge är detta grundforskning så det är långt kvar och för tidigt att göra några utfästelser om nya behandlingar, men det kan vara ett viktigt steg för fortsatt cancerforskning, säger Francesca Aguilo.

Studien publiceras i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications. Den har letts från Umeå universitet och finansierats av Vetenskapsrådet, Cancerfonden, Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse samt Kempestiftelserna.

Text: Ola Nilsson

Om den vetenskapliga publiceringen

The scaffolding function of LSD1 controls DNA methylation in mouse ESCs.
Sandhya Malla, Kanchan Kumari, Carlos A. García-Prieto, Jonatan Caroli, Anna Nordin, Trinh T. T. Phan, Devi Prasad Bhattarai, Carlos Martinez-Gamero, Eshagh Dorafshan, Stephanie Stransky, Damiana Álvarez-Errico, Paulina Avovome Saiki, Weiyi Lai, Cong Lyu, Ludvig Lizana, Jonathan D. Gilthorpe, Hailin Wang, Simone Sidoli, Andre Mateus, Dung-Fang Lee, Claudio Cantù, Manel Esteller, Andrea Mattevi, Angel-Carlos Roman & Francesca Aguilo
Nature Communications volume 15, Article number: 7758 (2024
DOI: 10.1038/s41467-024-51966-7