Bloggere: Egil Lien, professor II ved Centre of Molecular Inflammation Research (CEMIR) og Mathias Pontus Ørning, stipendiat

Mange bakterier som gir sjukdom brukar spesialiserte sekresjonssystem for å injesera bakterielle effektorproteiner inn i menneskeceller. Disse effektorproteinene kan ha forskjellige funksjonar, men hovedmåla er nok å gi eit godt vekstmiljø for bakteriene. Ved å blokkera immunresponsar i celler kan bakteriene stoppa angrep og bakteriehemmande aktivitetar, noko som ofte er oppgåva til det medfødte immunforsvaret. Sagt på ein enkel måte – bakteriene kan bruka effektorproteinene til å laga kaos inne i celler, slik at infeksjonen kan spreia seg vidare utan å bli effektivt stoppa.

Eit av dei best kjende systema er kalla type 3 sekresjonssystem, og finnast i ulike patogener slik som Salmonella, E. Coli, Shigella, Yersinia og andre. Disse sekresjonssystemene er sofistikerte nanomaskiner. Dei former ei «nål» fra bakterien og lager ei pore i menneskecella. Så blir effektorproteinene translokert (1). Det er sannsynleg at det evolusjonsmessig sett er eit «våpenkapplaup» mellom bakterier og mennesker, der bakteriene finn måtar å hemma immunresponsar, men at kroppen utvikler nye måtar for å omgå blokkaden og å kjenna igjen infeksjonen. Vi kan håpa at mennesket vinn til slutt!

Forskarar tilknytta NTNU-CEMIR har bruka Yersinia pestis – pestbakterien som forårsaka «Svartedauden» – som eit modellsystem, og oppdaga korleis nokre av desse bakterielle effektorproteinene kan blokkera nye signalvegar i det medfødte immunforsvaret. Forskninga har fokusert på korleis bakteriene manipulerer sekresjon av signalmolekyla IL-1b og IL-18, som kan gi anti-bakterielle responsar i pattedyr (2). Yersinia er svært effektiv i å kontrollera sekresjon av disse cytokinene, og eit effektormolekyl kalla YopM, kan hemma aktivering av eit cellekompleks kalla Pyrin inflammasomer, som regulerer frigjeving av IL-1b og IL-18. Ein bakteriestamme som mangler YopM og er svekka i normale mus er virulent i mus som mangler Pyrin, og slik blei det bevist at denne mekanismen er viktig for immunfunksjonar i pattedyr (3).

Det er interessant at nokre menneske, slik som dei som har den inflammatoriske sjukdomen Familiær Middelhavsfeber, har mutasjonar i Pyrin-molekyla sine. Desse pasientane kan ha auka nivå av IL-1b og IL-18. Ein hypotese er at desse individa kan ha hatt ulik motstand mot infeksjonar (slik som Svartedauden) opp gjennom tidene. Kan dei ha vore meir motstandsdyktige sidan dei har auka mengder med cytokiner, og kan dette ha vore ein positiv seleksjonsfaktor? Kanskje meir forskning kan finna samanhengar mellom Pyrin-mutasjonar, historiske epidemiar og pandemiar, og moderne infeksjonar. Uansett, CEMIR-prosjektene har så langt funne komplekse interaksjonar mellom bakterier og vertsorganismar, og vist nye sider av korleis kroppen kjemper mot infeksjonar.

Geminiartikkel om temaet: Slik angriper pest – og slik forsvarer vi oss

1. Ratner, D., Ørning, M.P.A., Lien, E. (2016). Bacterial secretion systems and regulation of inflammasome activation. J Leukocyte Biol. Online Nov 3. pii: jlb.4MR0716-330R.
2. Ratner, D., Ørning, M.P.A., Starheim, K.K., Marty-Roix, R., Proulx, M.K., Goguen, J.D., Lien, E. (2016). Manipulation of IL-1b and IL-18 production by Yersinia pestis effectors YopJ and YopM and redundant impact on virulence. J Biol Chem. 291, 9894-905.
3. Ratner, D., Ørning, M.P.A., Proulx, M.K., Wang, D., Gavrilin, M., Wewers, M., Alnemri, E., Johnson, P., Lee, B., Mecsas, J., Kayagaki, N., Goguen, J.D., and Lien, E. (2016): The Yersinia pestis effector YopM inhibits Pyrin inflammasome activation. PLoS Pathogens 12:e1006035.

Blogger: Kristian K. Starheim, forskar ved Senter for molekylær inflammasjonsforskning (SFF-CEMIR)

Visste du at AIDS-pasientar får kreft? AIDS står for Aquired Immunodeficiency Syndrome – eit syndrom der immunforsvaret har kollapsa. Til forskarane si forundring førte dette til kreftutvikling. Kroppen vår brukar altså immunforsvaret aktivt til å nedkjempe kreft. Mesteparten av kreftcellene som oppstår i løpet av eit langt liv merkar vi aldri – vårt eige immunforsvar et dei opp like raskt som dei oppstår.

Kvifor er dette interessant for kreftpasientar? Jau, kreftceller som utviklar seg til svulstar har nemlig gått under radaren til immunforsvaret. Skal dei vekse, dele seg og bli farlige må dei ”forkle” seg så dei ikkje vert kjent att, og dei må omprogrammere immunforsvaret til å la dei være i fred.

Ein har difor lenge prøvd å påverke immunforsvaret så kreftcellene likevel skal bli kjent att – ein har freista å ”rive forkledinga av kreftcellene”. Men immunforsvaret er involvert i så mangt, og ofte har ein enda opp med så mange biverknader at vinninga har gått opp i spinninga.

Dei siste åra har ein derimot gjort fundamentale oppdagingar i immunologien som har gitt oss nøkkelen til korleis kreftceller kan oppdagast. Desse funna har gitt oss mange nye kreftmedisinar som drep kreftceller gjennom påverknad av immunsystemet. Ein gjer immunsystemet i stand til å oppdage kreftcellene som har gøymt seg vekk – såkalla immunterapi. Immunterapi er faktisk hjelp til sjølvhjelp.

Immunterapiane som no er under utvikling har sine klare fordelar, men også sine avgrensingar. Eit av problema er at ulike krefttypar og ulike immuncelletypar oppfører seg ulikt. Pasientar er også ulike. Behandlinga må tilpassast pasienten, og kva behandling som passar til ulike pasientar kan vere vanskelig å avgjere på førehand.

Dette er tema for mi forsking. Eg studerer korleis blodkreftceller reagerer på ulike medikament, korleis dei utviklar resistens, og korleis dei kommuniserer med immuncellene. Målet er å utvikle meir potente medisinar, og finne ut kva pasientar som kan ha nytte av ulike behandlingar. Dette vil gi færre biverknader, mindre feilbehandling, og forhåpentlegvis auka overleving for pasientane.

Blogger: Sofie Snipstad, stipendiat ved Institutt for fysikk, og vinner av årets Forsker Grand Prix!
Hun samarbeider blant annet med Institutt for laboratoriemedisin, barn- og kvinnesykdommer og  Institutt for kreftforskning og molekylær medisin ved Det medisinske fakultet, og Avdeling for patologi og medisinsk genetikk og Kreftklinikken ved St. Olavs Hospital.

Kreft oppstår når en celle i kroppen blir skadet, begynner å dele seg ukontrollert, og danner en svulst. I Norge får hver tredje person kreft i løpet av livet, bare i 2015 ble det registrert over 32 000 nye tilfeller. Heldigvis viser tallene også at overlevelsen øker, fordi vi oppdager kreft tidligere og fordi behandlingen blir bedre, men prisen for å ta medisin kan være høy.

En vanlig del av dagens kreftbehandling er cellegift, enten alene eller i kombinasjon med stråling eller operasjon. Problemet er at cellegiften sprer seg til hele kroppen og skader de friske cellene våre. Dette fører til en rekke bivirkninger, som i noen tilfeller blir så alvorlige at behandlingen må avsluttes. En annen utfordring er at når alle cellene i kroppen deler på medisinen, så er det veldig lite som ender opp der egentlig vil ha den, så lite som 0.01 % av dosen når frem til svulsten. Jeg jobber derfor med å levere mer cellegift til svulsten, og mindre til resten av kroppen. Hvis vi får til det kan vi redusere dosen cellegift som pasienten får, få færre bivirkninger av behandlingen, men likevel god effekt av medisinen. Det vi gjør er å kapsle cellegiften inn i nanopartikler.

Kan nanomedisin hjelpe?

Disse nanopartiklene kan sprøytes inn i blodet. I motsetning til cellegiften, er nanopartiklene så store at de ikke slipper ut av blodårene i de fleste typer friskt vev. I svulsten derimot, har blodårene porøse vegger slik at nanopartiklene slipper ut. På den måten har vi et målsøkende transportmiddel som frakter medisinen til de syke cellene. Jeg har vist at vi på denne måten kan få levert hele 100 ganger mer av dosen til svulsten, sammenlignet med bruk av tradisjonell cellegift alene. Dette er veldig interessant, og det finnes allerede noen få nanomedisiner som er godkjente for bruk i klinikken.

Men nanopartiklene når bare fram til de cellene som er nærmest blodåren, og cellene som er langt unna blir dermed ikke påvirket. I tillegg har det vist seg at det er store variasjoner mellom ulike svulster og innad i svulster på hvor lekke disse blodårene faktisk er. For at medisinen som er kapslet inn i nanopartiklene skal være effektiv er det veldig viktig at den når ut til hele svulsten. Derfor trenger nanopartiklene vår hjelp for å nå helt fram. Våre nanopartikler er utviklet her i Trondheim av SINTEF, og de er helt spesielle, fordi de kan danne små bobler. Nanopartiklene legger seg da som et skall rundt overflaten på en boble med gass.

Figur 1: Skjematisk illustrasjon av nanopartiklene som inneholder cellegift, og som danner små mikrobobler med gass. Nanopartiklene er ca 150 nm i diameter, og mikroboblene ca 2 µm.

Disse boblene sprøyter vi inn i blodet og svulsten behandles med ultralyd. Når boblene ankommer svulsten vil ultralydbølgene få boblene til å vibrere og etterhvert sprekke, slik at nanopartiklene løsner og skytes ut fra boblen. Disse vibrasjonene og strømningene vil massere blodårene og vevet, og danne enda flere porer i blodåreveggen. På denne måten dytter vi nanopartiklene ut av blodårene og lenger ut i kreftvevet.

Jeg forsker på hvordan ultralyden påvirker transporten av nanopartikler til svulster i mus. For å få boblene til å oppføre seg som vi ønsker har jeg testet en rekke ulike ultralydbehandlinger med ulikt trykk, og målt hvor mye nanopartikler jeg får levert til kreftvev i mus. Mange av behandlingene har ikke noen effekt, men én behandling ser ut til å fungere veldig bra. Med denne behandlingen får vi levert mer enn dobbelt så mye nanopartikler til svulsten, enn om vi ikke bruker noen ultralyd. Det vil si at hele 250 ganger mer av dosen som går til svulsten, sammenlignet med tradisjonell cellegift alene.

Figur 2: Skjematisk illustrasjon som viser hvordan mikroboblene ankommer svulsten. Der blir de knust av ultralyden slik at nanopartiklene dyttes ut i vevet til kreftcellene. På denne måten kan vi transportere cellegift mer effektivt til kreften, og dermed få mindre bivirkninger av behandlingen.

Etter at boblene har reist gjennom blodårene til svulsten, og levert nanopartiklene ut i vevet og frem til kreftcellene, gjelder det å få cellegiften helt i mål. For at cellegiften skal virke, må den leveres inn i hver enkelt kreftcelle. For å studere denne prosessen dyrker jeg kreftceller i laboratoriet og studerer dem i mikroskop. Det vi ser er at nanopartiklene kamuflerer cellegiften og at kreftcellene spiser nanopartiklene våre med glede. Siste skritt er å få nanopartiklene til å gi fra seg cellegiften, akkurat der og når det trengs. Det er helt nødvendig for å få en effektiv behandling.

Ved å endre den kjemiske sammensetningen til nanopartiklene kan vi skreddersy egenskapene deres. Blant annet kan vi dermed bestemme hvor raskt nanopartiklene skal brytes ned. Etter at nanopartiklene har blitt spist løser de seg opp, slik at cellegiften frigjøres inne i cellen. Da vil kreftcellen slutte å dele seg og etter hvert skrumpe inn og dø.

Kurerer kreft i mus

Basert på disse spennende resultatene har jeg i høst gjennomført den aller første behandlingsstudien. Der ble mus med svulster behandlet med bobler med cellegift og ultralyd 2 uker på rad. Svulster som ikke får noen behandling vokser kontinuerlig i en viss hastighet. Når jeg behandler musene med bobler med cellegift kan veksten reduseres noe, og størrelse på svulstene er stabil over flere uker. Med bruk av ultralyd i tillegg ser vi at veksten stopper opp, svulstene krymper, og musene blir kurert. I likhet med mennesker ser man ofte at mus får bivirkninger fra cellegift, som for eksempel vekttap. Musene i denne studien har ikke tapt noe vekt, og det er veldig lovende.

Også for sykdommer i hjernen

Med dette systemet trenger man ikke å begrense seg til å levere en medisin av gangen. Antagelig kan man også levere kombinasjoner av ulike medisiner, som man vet vil virke godt sammen. I tillegg kan man bruke dette til ulike typer kreft fordi man kan bruke ultralyden lokalt akkurat der det trengs. Det åpner også for et annet spennende bruksområde for våre bobler, nemlig sykdommer i hjernen.

Hjernens blodårenettverk er nemlig ganske så ulikt fra det i svulster. Hjernen er godt beskyttet fra alle stoffer i blodet, og slipper kun inn akkurat det hjernecellene våre trenger. Dette er det som kalles blod-hjerne barrieren. På grunn av den er det svært vanskelig å levere medisin til hjernen, og for mange sykdommer finnes det derfor enda ingen behandling. Men ved bruk av ultralyd og våre bobler har vi vist at vi kan levere nanopartikler over denne barrieren og til hjernecellene. Det kan være veldig spennende for behandling av for eksempel kreft i hjernen, men vi tror også at dette kan gi håp for en skånsom behandling av andre alvorlige sykdommer i hjernen.

Vi fortsetter nå med prekliniske studier, og ønsker å teste dette i større dyr i løpet av de neste årene. Deretter er målet å teste boblene i kliniske studier, slik at de etter hvert kan tas i bruk i klinikken. Prosjektet er et tverrfaglig samarbeid mellom SINTEF, NTNU og Universitetssykehuset St. Olavs hospital. I deler av prosjektet samarbeides det også med Universitet i Bergen og Universitet i Oslo. Prosjektet er finansiert av Helse Midt-Norge og Norges Forskningsråd.

Professor Hans Einar Krokan, Kommandør av den Kongelige Norske St Olavs Orden.

Professor Krokan mottok utmerkelsen for sin innsats innen medisinsk forskning. Utnevnelsen ble overrakt av fylkesmannen i Sør- Trøndelag, Brit Skjelbred onsdag 2. november
– Det er mange rundt om i Norge som hver dag gjør en utmerket jobb og gir sine helt vesentlige bidrag til nasjonens vekst og utvikling, men det er langt mellom dem som får høre at deres livsgjerning er av ”utmerket fortjeneste for menneskeheten”. Det har du nå fått høre, og vi er mange som gleder oss her med deg i dag, sa fylkesmann Brit Skjelbred på vegne av H.M Kong Harald i talen hun holdt da hun dekorerte Krokan til Kommandør av den Kongelige Norske St Olavs Orden.

Skjelbred fremhevet Krokans posisjon som en av de fremste i verden innen forskning på reparasjon på skader i arvematerialet og organismens evne til å fornye seg, og hvordan hans innsats har hatt vesentlig betydning for at Norge er blitt en viktig partner innen kreftforskning internasjonalt. Videre formidlet hun Krokans særlige interesse for og evne til å dele sin kunnskap og ta i bruk resultatene av forskningen, hans frivillige innsats innen vitenskap og kulturliv med vekt på musikk, og hans ”glimrende” lederegenskaper.

– Samfunnet vårt trenger mennesker som brenner for noe, og som er villige til å sette evner og krefter inn til det beste for omgivelsene. Utmerkelsen du får i dag er vår måte å vise at innsatsen er sett og verdsatt, og at vi er takknemlige for dine bidrag, avrundet Skjelbred til stor applaus fra publikum- familie, venner, kollegaer – og ikke minst, Malm Trekkspillklubb, der Krokan selv er medlem. Malm Trekkspillklubb underholdt og de inviterte gjestene stod nærmest i kø for å formidle sine hedersbemerkninger om den nyutnevnte Kommandøren, blant annet dekan Björn Gustafsson, instituttleder Magne Børset, kollega professor Geir Slupphaug og professor emeritus Jon Lamvik.

Dekan Bjørn Gustafsson gratulerte Krokan med å fremheve av at han har vært, og fremdeles er en av de viktigste bidragsyterne ved fakultet, og at han har hatt særlig en betydningsfull rolle i oppbyggingen av basalforskningen ved fakultetet.

– Hans er internasjonalt fremragende på en jordnær måte, og vi er takknemlige for at du valgte Trondheim selv om du kunne ha valgt andre institusjoner som kanskje er mer anerkjente- med et bedre klima, sa Gustafsson.

Forskerkollega i nesten 30 år, Geir Slupphaug gratulerte på vegne av DNA-reparasjonsgruppa. Han utrykte at han ikke kjenner noen som fortjener denne ordensutnevnelsen bedre enn Krokan:

–  Jeg husker en gang for mange år siden vi satt på kontoret ditt og regnet ut hvor langt menneskets DNA egentlig var. Etter litt kalkulatorvirksomhet kom vi frem til at hvis vi la sammen DNAet fra ett menneske til en enkelt tråd , kunne vi strekke den ca. 200 ganger frem og tilbake mellom solen og jorden. Når vi vet at i prinsippet én skade langs denne tråden er nok til å gi arvelig sykdom eller starte utvikling av kreft, skjønner vi at det er et eventyr at dette i det hele tatt går bra. Kunnskap om dette er altså viktig for hele menneskeheten og kan gi utvikling av nye diagnostiske metoder og behandling,  for eksempel innen kreft. Her har du bidratt til fundamental ny forståelse av hvordan DNA-reparasjonsprosessene egentlig foregår, og du har bidratt til at Norsk forskning her utgjør et tyngdepunkt internasjonalt.

Fylkesmann i Sør-Trøndelag, Brit Skjelbred, formidler Hans Krokan utnevnelsen på vegne av H.M Kong Harald.

Fylkesmann i Sør-Trøndelag, Brit Skjelbred, formidler Hans Krokan utnevnelsen på vegne av H.M Kong Harald.

Fylkesmann Brit Skjelbred, professor Hans Einar Krokan, Ruth Haaland Krokan og dekan Björn Gustafsson.

Hans Einar Krokan intervjues av NRK Trøndelag.

Betydningen av DNA-reparasjoner for sykdomsutvikling og aldring

Professor Hans Einar Krokan, er født 18. februar 1945 i Folldal, men oppvokst i Malm i Nord-Trøndelag. Han er professor ved Institutt for kreftforskning og molekylær medisin (IKM). Krokans forskning viser hvordan cellenes arvemateriale (DNA) blir reparert etter at det har blitt skadet. Skader i DNA oppstår både spontant, fordi molekylet ikke er kjemisk stabilt, og på grunn av kjemisk og fysisk påvirkning fra miljøet, der stråling er en viktig årsak. DNA-skader som ikke blir reparert fører til mutasjoner. Dette er den fundamentale årsaken til kreftutvikling og arvelige sykdommer. Krokan har særlig bidratt til forståelsen av hvordan enzymer i cellene reparerer DNA-skader og har sammen med sine medarbeidere oppdaget flere nye enzymer. Enzymer som reparerer DNA beskytter ikke bare mot kreft, men er også helt avgjørende for immunsystemet. I tillegg er DNA-reparasjon viktig i for å forebygge tidlig aldring og noen kroniske sykdommer.

I sitt arbeid med DNA-reparasjon har Krokan samarbeidet og publisert forskning med ledende forskere innen sitt felt, bl.a. professor Tomas Lindahl. Han fikk Nobelprisen i kjemi i 2015. I de senere år har han og hans medarbeidere bidratt med ny innsikt i hvordan det oppstår mutasjoner som fører til lymfekreft i forløperne til antistoff-produserende celler. Deler av hans forskning er beskrevet i boka «Norske forskningsbragder – vitskaplege oppdagingar gjennom 150 år» av Unni Eikeseth.

I tillegg til sin DNA-forskning har Krokan hatt en viktig rolle i utvikling av et legemiddel basert på omega-3 fettsyrer. Dette var i tiden da han var forskningssjef ved Norsk Hydro Forskningssenter. Legemiddelet brukes i dag i store deler av verden for å forebygge og behandle hjertesykdom

Krokan er blant de internasjonalt mest siterte forskerne innen sitt fagområde og har publisert over 200 vitenskapelige artikler i internasjonale tidsskrifter og bøker, for en stor del i topprangerte tidsskrifter. Krokan var sentral da medisinstudiet ble opprettet i Tromsø og Trondheim. Videre har han veiledet 25 doktorgradskandidater fram til fullførte doktorgrader. Han var den første professor i molekylærgenetikk i Trondheim og har hatt stor betydning for utviklingen av fagområdet.

Flere hedersbevisninger

Krokan er blant annet tildelt Anders Jahres Store Medisinske Pris (delt med Erling Seeberg i 2004), og  Kong Olav Vs Kreftforskningspris (2008).
Krokan ble i år 2000 innvalgt som medlem i European Molecular Biology Organization (EMBO), et medlemskap som henger meget høyt. Krokan var det første norske medlem utenfor Oslo. Han er også innvalgt i Det Kongelige Norske Videnskabers Selskab, Det Norske Videnskaps-Akademi og Norges Teknisk-Naturvitenskapelige akademi. Han er æresmedlem i Norsk Biokjemisk Selskap.

Krokans CV i korte trekk

• Cand.med. fra Universitetet i Oslo i 1970
• Dr.med. i biokjemi fra Universitetet i Tromsø 1977
• Forskningsopphold ved Harvard Medical School i Boston
• Førsteamanuensis i biokjemi i Tromsø
• Et år i Bethesda utenfor Washington DC som gjesteforsker ved Det nasjonale kreftinstituttet
• Leder av Biokjemiavdelingen i Tromsø
• Avdelingsleder og forskningssjef ved Norsk Hydro Forskningssenter 1985-88
• Siden 1988 har han vært professor ved NTNU, først i bioteknologi frem til 1993, så i medisin (molekylærbiologi) ved det som i dag er Institutt for kreftforskning og molekylær medisin. (IKM)

Vi gratulerer Menno Oudhoff, Signe Opdahl, Valentyn Oksenych og Xiao-Mei Mai med tildelingen av forskningsmidler!

Giver, bruker og forsker

Vi fikk høre fra tre stykker som alle har et forhold til Kreftforeningen i form av giver, bruker og forsker. Beatrice fra Frøya var russ i år, og har på kort tid opplevd at to venner fikk kreft. En overlevde og en gjorde det ikke. Da russen ble tildet årets gullbøsse for sitt bidrag døpte de den “Vildestyrke”, etter sin venninne som gikk bort. – Vi må aldri slutte å bry oss, var budskapet fra den engasjerte tenåringen.

Kjell, som etter 48 CT-scanninger hevdet han lyste i mørket,  takket Kreftforeningen og medisinsk forskning for at han i dag kunne stå på scenen. Han satt fokus på senvirkningene etter kreftsykdom. – Dess flere som behandles, desto flere overlevende vil vi bli.

Store pasientgrupper

I pressemeldingen trekker Anne Lise Ryel frem viktigheten av forskningsprosjekter på store pasientdiagnoser som tarmkreft og lungekreft. – Dette kan få stor effekt. Tarmkreft er blant kreftformene som rammer aller flest og lungekreft tar flest liv. Vi deler i år også mye mer ut til klinisk forskning, det vil si forskning som er pasientnær og dermed skaper grunnlag for direkte forbedringer i diagnostikk, behandling og pleie av pasienter.

Totalt deles det ut 179,2 millioner kroner til 34 prosjekter. – At vi kan dele ut så mye penger til kreftforskning er et stort privilegium og er takket være våre mange givere over hele landet, sier Ryel. – Disse forskningsprosjektene er av topp internasjonal klasse og vil bidra til å løfte både forebygging, behandling og at enda flere kan leve lengre og bedre med kreft.

Xiao-Mei Mai, professor ved Institutt for samfunnsmedisin

Lungekreft, 3,5 millioner

Prosjekt: Repeterte målinger av vitamin-D-påvirkelige DNA-metyleringer for å identifisere markører på, eller medvirkende faktorer til, ikke-småcellet lungekreft.

Valentyn Oksenych, forsker ved Institutt for kreftforskning og molekylær medisin

Hjernekreft, 3,8 millioner

Prosjekt: Rollen til DNA-reparasjon faktorer PAXX og DNA-PKcs i medulloblastoma undertrykkelse.

Signe Opdahl, postdoktor ved Institutt for samfunnsmedisin

Brystkreft, 1,5 millioner

Prosjekt: Risiko for hormonrelaterte kreftformer hos kvinner som får barn ved hjelp av assistert befruktning’

Menno Oudhoff, forsker på CEMIR ved Institutt for kreftforskning og molekylær medisin

Kreft i fordøyelsessystemet, 6,5 millioner

Prosjekt: The project awarded will study intestinal tumor initiation and development.

Bloggere: Jimita Toraskar, Ph.d-kandidat ved Institutt for kreftforskning og molekylær medisin og deltaker i Forsker Grand Prix 2016 og Tonje Strømmen Steigedal, forsker ved
Institutt for kreftforskning og molekylær medisin. 

– Hvis du kjenner fienden og deg selv, skal du ikke frykte hundre slag

Sun Tzu

Vi vet at brystkreft er fienden, men vi vet fortsatt ikke alt vi trenger å vite om den. Hver krefttype er forskjellig, og hver brystkreftpasient er unik. Ved alle gjennombrudd lurer vi på om vi endelig har løst kreftgåten, men skal vi først bruke litt tid på å kjenne fienden vår bedre?

Hva er utfordringen?

Mennesker består av rundt 4 trillioner bittesmå celler.

I mange år har vi trodd at kreft starter med én celle som tilfeldigvis multipliserer seg for å danne en gruppe av kreftceller – en svulst. Noen typer kreftbehandling mislykkes om celler fra svulsten allerede har begynt å spre seg. Ulike typer kreftceller foretrekker å kolonisere og spre seg til bestemte organer. Brystkreftceller foretrekker å spre seg til lunger, bein, lever og hjerne.

Hvor er utfordringen?

Det er aldri enkelt for kreftcellene å invadere organer.

Når brystkreft sprer seg til lungene vil mange tenke at det er lungekreft. Det er det ikke. Det er faktisk en brystsvulst som vokser i lungene.

Så hvordan tilpasser brystkreftceller miljøet i lungene for å kunne overleve der? Lenge før kreftcellene forlater brystet begynner de å kommunisere med ulike organer og forberede dem på ankomsten. Kreftceller kan noen ganger slippe små bobler som reiser i kroppen og slår seg ned i bestemte organer. Dette gjør de for å forberede organene til kreftcellene kommer. Disse små boblene kalles exosomer, og en økende interesse for dette kan kanskje føre til nye og mer effektive måter å behandle kreft med spredning.

Hvorfor er det et stort problem?

Friske celler frigir også små exosomer for å kunne kommunisere med hverandre, men i motsetning til disse er kreftceller i stand til å slippe ut spesialiserte exosomer som er fullpakket med forskjellige proteiner og arvestoffer som tilrettelegger for spredning. Innholdet i exosomer vil påvirke organet som utsettes for kreftspredning. Antallet og innholdet varierer mellom krefttyper, og aggressive tumorer med høy risiko for spredning skiller vanligvius ut store mengder exosomer. Kreftcellenes evne til å bruke exosomes for å manipulere omgivelsene utenfor gjør det utfordrende å behandle.

Hvordan kan vi løse problemet?

Nøkkelen til å løse en kompleks sykdom som kreft ligger i å sikte seg inn på dens mekanisme på molekylnivå.

I vår lab ønsker vi å forstå mekanismene for hvordan brystkreftceller utnytter exosomer for å tilrettelegge for spredning, og dette gjør vi ved å isolere og karakterisere exosomer fra ulike brystkreftmodeller. Ved å identifisere spesifikke proteiner i exosomer, som i stor grad påvirker omgivelsene til organer på en gunstig måte for kreftcellene, kan vi finne ut hva som fører til at brystkreftcellene vokser og sprer seg.

Vi tror at en viktig nøkkel for å hindre brystkreftceller fra å spre seg er å stoppe spillet de spiller utenfor cellen.

Blogger: Siren Nymo, klinisk ernæringsfysiolog og doktorgradsstipendiat ved Institutt for kreftforskning og molekylærmedisin

Folkehelsearbeid krever entusiasme, iver og ikke minst samarbeid mellom det offentlige, det private og frivillige. Dette var tydelig under Folkehelsekonferansen 2016. Over hundre ressurspersoner deltok på konferansen som ble arrangert av Folkehelsealliansen i Nord-Trøndelag.

Hvis “lav-karbo” er svaret, hva er da spørsmålet?

Jeg ledet debatten etter innlegget ved kommunelege Vegard Nilsen fra Søgne om “Mat for bedre helse“, og jeg ønsker spesielt å trekke frem noen av hans poenger.

Kommunelege Nilsen var tydelig på at det er mange måter å slanke seg på, og hadde stor forståelse for vektreduksjon som et utfordrende prosjekt. Han ga et annerledes foredrag om “Kostråd for å fremme folkehelse og forebygge kronisk sykdom” utgitt av Nasjonalt råd for ernæring. Han fortalte om Minnesota-studien, som var et sulteksperiment, og hvor galt det kan gå når det blir for lite av livsviktige næringsstoffer.

Nilsen ga eksempler på hvordan kanel og kaffe kan ha blodsukker-regulerende effekt, men at råd om enkeltmatvarer ofte tar bort fokus fra nødvendigheten av å se helhetlig på kostholdet. Han kom derfor ikke med “Vegards kostråd” til stor glede for oss som arbeider for en mer forskningsbasert og helhetlig forståelse.

Han spissformulerte: “Hvis spørsmålet er bedre helse, må svaret være de nasjonale kostrådene“. Han minnet om at disse rådene ikke er særnorske, men bygger på omfattende mengde forskning fra hele verden.

Folkehelsearbeid til inspirasjon

Hovedtema for årets konferanse var “Aktiv transport“, og innleggene inspirerte med nytt på Gadget-fronten, politisk debatt, lekkasjer om hva som venter oss i HUNT4.

Den nye aktivitets app`en PAI (Personalized Activity Intelligence) utviklet av professor Ulrik Wisløff og hans medarbeidere ved NTNU ble presentert. PAI måler helsestatus basert på HUNT-data, og gikk av med prisen på verdens største teknologimesse i Las Vegas.

PAI er et veldig godt eksempel på hvordan forsknings resultater fra HUNT gjennom mange år kan komme en hel verden til nytte, og i HUNT4 får alle et tilbud om å bruke app`en.

Folkehelsekoordinatorer fortalte om ulike prosjekter om aktiv transport. Blant annet fortalte Camilla Skogmo om hvordan Helse Nord-Trøndelag hadde blitt kåret til Norges sprekeste bedrift og lyktes med både sykle-til-jobben-aksjon, og ”aktivt sykehus”. Man kan bli stolt og inspirert av å være ansatt i en slik bedrift.

Professor og daglig leder ved HUNT Steinar Krokstad ga et engasjert oppspill til politikerdebatten hvorvidt økonomisk ideologi har tatt overhånd. Penger er et middel, men synes nå å ha blitt et mål i seg selv.

Elin Solvang ledet politikerdebatten om hverdagsaktivitet og aktiv transport mellom ordførerne Ida Stuberg (Inderøy), Per Olav Tyldum (Overhalla) og Robert Svarva (Levanger). De overgikk hverandre i suksesshistorier om tilrettelegging for sykling og bussmuligheter i kommunene sine. Manglende gatelys og fortau i utkantstrøk ble dog ikke nevnt denne gangen.

Svarvas avslutningskommentar vakte applaus da han appellerte til foreldre om ikke å kjøre sine barn til skolen. Støttet av følgende sitat: ”De som tror at de ikke har tid til fysisk aktivitet må før eller siden sette av tid til sykdom”, sagt av Edward Stanley (1826-1893).

Steinar Krokstad avsluttet konferansen med å invitere til neste års folkehelsekonferanse, som har temaet ”kosthold for bedre helse”.

Vi gleder oss til HUNT4, og nye muligheter til å forske på mat, aktivitet og helse.

Jimita Toraskar fra Institutt for kreftforskning og molekylær medisin er kommet til regionfinalen i årets Forsker Grand Prix med  sitt innlegg “Extracellular players in breast cancer”. Meld deg på som publikum slik at du kan stemme henne frem til den nasjonale finalen! 

Jimita er i gang med phd-en sin ved NTNU, etter å ha studert og jobbet i både India, Egypt, Sverige og Nederland. Hun forsker på ekstracellulære interaksjoner i brystkreft: –  More than 300 proteins are found in the environment surrounding cells. Nephronectin, a protein, is not found in normal breast tissue, but has a strong presence in breast tumors. The overall aim of my research is to characterize and understand the role of Nephronectin in breast cancer progression. 

–  Apart from being a nerdy researcher, I am also a passionate painter and a poet. Travelling to different countries has made me aware of many different cultures. I love Italian cuisine and like to go shopping when travelling. Trying everything once (from skydiving to kayaking) helps me explore and learn new possibilities. I live my life with a simple aim to make this world a little better place to live.

På Byscenen 29. september kan du se Jimita og åtte andre forskere konkurrere om å bli NTNU’s beste forningsformidler. De to beste går videre til den nasjonale finalen i Bergen 1. oktober der vinneren kåres til Norges beste forskningsformidler. Begge konkurransene vil sendes på NRK2 i løpet av høsten. Meld deg som publikum raskt slik at vi sammen kan stemme Jimita frem!

Bloggere:  Robin Mjelle, postdoktor ved Institutt for datateknikk og informasjonsvitenskap og Institutt for kreftforskning og molekylærmedisin, og Oluf Dimitri Røe,  overlege i onkologi og postdoktor ved Institutt for kreftforskning og molekylærmedisin.

Lungekreft er den kreftformen som i dag tar flest liv globalt, og i et femårsperspektiv har sykdommen en 15% overlevelsesrate. Lungekreft karakteriseres av for sen diagnose og manglende effektiv systemisk behandling. Røyking er den desidert høyeste risikofaktoren for fremtidig lungekreft. Tobakksrøyk inneholder mer enn 60 ulike carcinogener (kreftfremkallende stoffer) som kan reagere med kroppens DNA og skade genene. Hvis disse skadene skjer i kreftassosierte gener og kroppen ikke reparerer dem, er sannsynligheten stor for at personen som røyker utvikler kreft.

Pasienter med Stadium I lungekreft, det vil si liten svulst uten spredning, kan ha opptil 80% sjanse til å overleve, mens prognosen er meget dårlig for dem som ikke opereres. Cellegift har gitt liten gevinst med tanke på overlevelse. Dessverre er en tidlig diagnose heller unntaket enn regelen, da dette er en snikende sykdom. En metode for å oppdage lungekreft tidlig vil kunne snu hele bildet.

Siden de som utvikler lungekreft er en distinkt risikogruppe (røykere og eksrøykere) har det høy verdi å screene for denne kreftformen, hvor tidlig diagnose vil øke overlevelsen betraktelig. Bildeanalyse (CT) har vist effekt på overlevelse i en subgruppe av storrøykere, men metoden koster og pasientbelastning er ofte stor grunnet falske positive funn. Biologisk ikke-invasiv screening basert på molekylsignaturer i blodet vil kunne bli en kost-effektiv metode. Man vil også unngå faren for sekundær cancer, som er en risiko ved CT-screening.

Figur ved Oluf D. Røe ©​

Målet med vår studie er å oppdage tidlig diagnostiske biomarkører for lungekreft ved å kombinere ulike teknologier. Disse dekker hovedgruppene av molekyler i blod, inkludert RNA, proteiner og metabolitter. For å finne slike biomarkører undersøker vi blod fra personer som har deltatt i Helseundersøkelsen i Nord-Trøndelag (HUNT) og som på et senere tidspunkt fikk påvist lungekreft. Ved å undersøke blod fra personer 1-3 år før diagnose har vi mulighet til å finne markører som endrer seg tidlig nok til å starte behandling mens sykdommen fortsatt er i en operabel og kurabel fase.

Gjennom å måle nivået av ulike molekyler i serum er målet å finne en poly-markør, det vil si et panel av biomarkører, som sammen har høy sensitivitet og spesifisitet. Våre preliminære analyser viser at vi er stand til å måle over 1000 proteiner og metabolitter gjennom massespektrometri, og mer enn 500 mikroRNA gjennom høykapasitetssekvensering. Vi vet at både proteiner, metabolitter og mikroRNA er forskjellig uttrykt i serum fra kreftpasienter ved diagnose sammenliknet med friske personer, og vi tror at disse endringene oppstår før dagens kliniske diagnosemetoder er i stand til å oppdage kreften. Hvis denne hypotesen stemmer er sjansen god for å finne markører som predikerer lungekreft på et tidlig stadium.

En blodprøve som kan avdekke tidlig sykdom vil være et nytt gjennombrudd i behandlingen av lungekreft.

Blogger: Even Holth Rustad, forskerlinjestudent ved Senter for myelomforskning

Hvert år blir 380 nordmenn rammet av kreft i beinmargen. I begynnelsen kan vi slå ned sykdommen med medisiner, men etter noen måneder eller år kommer den tilbake. Da starter vi behandling på nytt og får igjen sykdommen under kontroll. På denne måten kan vi ofte holde kreftcellene i sjakk gjennom flere år. Men sykdommen kommer alltid tilbake, og til slutt er det kreftcellene som vinner.

I dag har vi ingen måte å ta livet av alle kreftcellene ved beinmargskreft. Selv etter langvarig og tøff behandling blir det alltid noen igjen som gjør at sykdommen kommer tilbake. Tar vi kreftcellene ut av beinmargen og dyrker dem i laboratoriet, vil de alle sammen dø i løpet av noen dager. Det er altså ikke bare kreftcellene som er problemet ved beinmargskreft. Noe i den syke beinmargen gjør at kreftcellene holder seg i live – men det er ingen som vet hva. Det prøver vi å finne ut av i forskningsgruppen vår ved NTNU og St. Olavs hospital.

Professor Anders Waage/Beinmargsprøve (Foto: Geir Mogen)

For å finne ut av hva som er galt i den syke beinmargen, må vi sammenligne beinmarg fra kreftpasienter med beinmarg fra friske personer. Vi har mange prøver fra pasienter med beinmargskreft, men ingen friske prøver å sammenlikne den med. Derfor trenger vi din hjelp.

Hvis du er en stort sett frisk person i aldersgruppen 50-80 år kan du gi litt av din beinmarg til forskning. Ditt bidrag vil være til stor hjelp for fremtidige pasienter med beinmargskreft.

Beinmargsprøve tas med en nål fra hoftekammen og gjennomføres på St. Olavs hospital. Stikket kan medføre noe ubehag/smerte og gjøres i lokalbedøvelse. Selve prosedyren tar ca. 15 minutter. Du vil motta en mindre økonomisk kompensasjon som takk for ditt bidrag.

Meld deg som beinmargsgiver hos Poliklinikk for blodsykdommer, telefon 72 82 51 00 eller på e-post elbjorg.johnsen@stolav.no. Ta kontakt om du er i tvil om du kan delta på grunn av sykdom.