Forskning vid MAX IV-laboratoriet – läkemedel mot cancer

I en serie korta artiklar berättar vi (MAX IV) om nyttan av forskning vid MAX IV-laboratoriet ur ett samhällsperspektiv. Denna artikel handlar om hur laboratoriet används vid forskning om läkemedel mot cancer.

Robert Gustafsson, doktorand i biokemi vid Stockholms universitet, och Markel Martinez, utbytesstudent från Spanien som skriver sin kandidatuppsats i bioteknik vid Stockholms universitet, ingår i ett forskarlag från fem svenska universitet som har hittat ett helt nytt sätt att behandla cancer. Konceptet har presenterats i den ansedda tidskriften Nature och bygger på att hämma ett specifikt enzym, MTH1, som cancerceller till skillnad från normala celler är beroende av för sin överlevnad.

– I den nyss utkomna artikeln i Nature har vi tittat på hur olika läkemedelskandidater binder in till ett speciellt protein. På detta sätt kan vi få information om hur man kan utveckla dessa läkemedel så att de kan bli bättre anpassade för att binda in till ett visst protein och den sjukdomen som proteinet representerar, säger Robert.

Proteinet Robert och Markel gör experiment på vid strålrör I911-MX behövs för cancercellens tillväxt. Proteinet tar hand om restprodukter i cancercellerna som bildas av cellens ämnesomsättning. I cancerceller bildas mycket fler restprodukter eftersom de har en ökad metabolism och celldelningstakt. Restprodukterna, som är reaktiva syreföreningar, kan skada byggstenarna till DNA och orsakar i förlängningen programmerad celldöd.

– Om vi slår ut proteinet så att det inte kan göra sin verkan så dör cancercellerna för att det bildas för mycket restprodukter vilket förstör cancercellernas DNA. Det intressanta är att det bara är cancercellerna som dör för kroppens friska celler har andra sätt att ta hand om de skadade DNA-byggstenarna, säger Robert.

Detta gör läkemedlet oerhört kraftfullt. Läkemedlet är fortfarande i teststadiet, man testar på möss och uttagna cancertumörceller från människor just nu. Man gör kontroller så att läkemedlet uppför sig på rätt sätt och träffar just det proteinet som det ska rikta in sig på. Det sker en kontinuerlig utveckling av läkemedelskandidaterna och Robert och Markels team hoppas påbörja kliniska studier inom 1-1,5 års tid.

– För att få den atomära upplösningen som krävs för att se hur läkemedlet binder in till proteinet behöver vi synkrotronljus. Synkrotronljuset är ett väldigt starkt röntgenljus och med det kan vi se saker med väldigt små avstånd, t.ex. avstånden mellan atomerna i ett protein, säger Robert.

Robert och Markel tillhör docent Pål Stenmarks grupp vid Stockholms universitet. Gruppen är ansvarig för arbetet med att i atomär upplösning kunna visa hur de olika läkemedelskandidaterna binder in till proteinet genom användning av röntgenkristallografi.  Utan den information om proteinets uppbyggnad som de får genom experiment vid MAX IV-laboratoriet skulle det inte vara möjligt att utveckla läkemedlet som gör det möjligt att behandla cancer på ett helt nytt sätt.

MAX IV-laboratoriet är en nationell anläggning med Lunds universitet som värduniversitet. MAX IV-laboratoriets acceleratorer producerar röntgenstrålar av mycket hög intensitet och kvalitet. Nästan 1000 forskare från hela världen kommer varje år till labbet och använder röntgenstrålarna i vetenskaplig forskning för att göra det osynliga synligt. MAX IV-laboratoriet bygger just nu en ny anläggning vilken kommer att bli den mest briljanta röntgenkällan i världen när den invigs sommaren 2016.