Blogger: Anna M. Bofin
Professor i medisin (patologi) ved NTNU
Brystkreft er en sykdom som oppstår i de melkeproduserende kjertelceller i brystet, de duktale og lobulære cellene. For å kunne overleve trenger kreftceller næring, støtte og omgivelser hvor de trives slik at de kan vokse, mangfoldiggjøre seg og spre seg. De stimulerer vekst av blodkar slik at de kan skaffe seg surstoff og glukose, og de stimulerer andre celler i vevet omkring, stromaceller, til å bygge et stillas som kan støtte den voksende populasjon av kreftceller. Denne tette samtalen mellom kreftceller og deres nære omgivelser, i tillegg til kreftcellenes evne til å remodellere mikromiljøet i henhold til deres egne behov, er en vital del av en svulsts tilblivelse.
Møtet mellom fysikkens verden og patologiens verden kan gi mer kunnskap om kreftcellers innflytelse på sine omgivelser.
De normale kjertelstrukturene i brystet er omkranset av bindevev som støtter og beskytter kjertelstrukturene i hvilefasen og under melkeproduksjon. Dette støttende stromaet er en del av det dynamiske mikromiljøet i brystet. Ved brystkreft utvikler kreftcellene egenskapen til å endre cellene i bindevevet for å skaffe se næring, og for å kunne invadere vevet i nærheten. I noen tilfeller er kreftcellene såpass tilpasningsdyktige at de klarer å forandre seg selv fra kjertel- eller epitelceller til stromale eller mesenkymale celler. Dette fenomenet heter epitel-mesenkymal-transformasjon (EMT) og er et vesentlig steg i utvikling av en kreftsvulst.
Det pågår mye forskning om molekylære aspekter av kreftutvikling, endringer i stroma og EMT. Forskningsgruppen Breast Cancer Subtypes ved NTNU ønsket å finne ut om det var forskjeller i bindevevet i ulike områder i svulster sammenlignet med normalt vev. I samarbeid med førsteamanuensis Magnus B. Lilledahl, Institutt for fysikk ved NTNU, bestemte Breast Cancer Subtypes gruppen seg for å studere mønstre i kollagene fibre i vevsprøver fra brystkreft. Arbeidet ble gjort av medisinstudentene Anders Brabrand og Ian Kariuki som deres hovedoppgave ved medisinstudiet i Trondheim, ved hjelp av second harmonic generation lasermikroskopi.
Arbeidet ble utført på et lite antall tilfeller av brystkreft, men de mikroskopiske undersøkelsene i seg selv var komplekse. Blant annet analyserte de et betydelig antall bilder. Brabrand og Kariuki ble snart fast inventar på Institutt for fysikk for å kunne utnytte all ledig tid ved lasermikroskopet, og de arbeidet til langt på natt med bildeanalysene.
Resultatene av deres arbeid var vel verdt innsatsen. De oppdaget at kollagene fibre i tumorens mikromiljø gjennomgår ulike forandringer avhengig av om fibrene er inne i tumoren eller ved tumorens kant. De så at kreftcellene induserer strukturelle forandringer i bindevevet som er fordelaktig for dem selv. I normalt vev er fibrene delikate og bølgende og ligner litt på englehår. Inne i tumoren er fibrene rette og ligger på kryss og tvers. Ved kanten av tumoren, derimot, ligger fibrene parallelt med hverandre. På denne måten lager de et slags jernbanespor som kreftcellene kan benytte for å bevege seg inn i tilgrensende vev.
De oppdaget at kollagene fibre i tumorens mikromiljø gjennomgår ulike forandringer avhengig av om fibrene er inne i tumoren eller ved tumorens kant.
Anders Brabrand og Ian Kariuki
Kariuki og Brabrand ble tildelt et reisestipend for dette arbeidet av Oslo Breast Cancer Consortium (OSBREAC) i 2013. De rukte dette stipendet til å delta i 26th European Congress of Pathology i London 2014, hvor de presenterte sine resultater. Resultater ble også publisert i 2014.
Magnus B. Lilledahl arbeider nå med å utvikle en metode som tillater raskere prosessering av vevsprøver i lasermikroskopet og forskningsgruppen planlegger å undersøke kollagene fibre i et større antall brystkrefttilfeller.
Dette samarbeidet mellom fysikkens verden og patologiens verden har gitt mer kunnskap om kreftcellers innflytelse på sine omgivelser, men det hadde ikke skjedd uten to medisinstudenter som var villige til å ofre nattesøvnen for vitenskapen.
Forskningsgruppen Breast Cancer Subtypes ledes av professor Lars J. Vatten, Institutt for samfunnsmedisin og professor Anna M. Bofin, Institutt for laboratoriemedisin, barne- og kvinnesykdommer, NTNU. De har mottatt støtte fra Norges forskningsråd, Kreftforeningen og Samarbeidsorganet mellom Helse Midt-Norge regional helseforetak og NTNU.