Proteinet MYC spiller en afgørende rolle ved stort set alle former for kræft, men indtil videre har det været meget svært at udvikle medicin til at ramme proteinet. Nu har forskere opdaget en ny funktion af MYC, og det åbner op for helt nye måder at spænde ben for kræftcellers udvikling.
MYC er et specielt protein. Det er vigtigt for de fleste celler i kroppen, fordi det blandt andet kontrollerer celledelingen og omsætningen af næringsstoffer.
MYC spiller dog også en særlig vigtig rolle inden for de fleste kræftformer. Kræftceller har nemlig brug for at vokse hurtigt, og det gør de bedst ved at sikre sig, at der er rigtig meget MYC til stede i cellerne. Det øger celledelingen.
Nu har forskere identificeret en helt ny funktion af MYC i udviklingen af kræft, og denne funktion kan blive et højrelevant mål ved udvikling af nye behandlinger til alt fra brystkræft og lungekræft til kræft i prostata og tarmene.
»MYC er den hellige gral inden for behandling af kræft, for kan man ramme MYC medicinsk, kan man potentielt behandle mange forskellige former for kræft. Det har dog vist sig at være rigtig svært at ramme MYC, men nu har vi fundet en ny funktion af dette protein, og det kan muligvis være et mål for fremtidig behandling. Denne nye funktion af MYC er afhængig af nogle specifikke hjælpeproteiner, og kan vi ramme disse hjælpeproteiner, kan vi formentlig spænde ben for MYC og dermed hæmme kræftcellers vækst,« fortæller en af forskerne bag studiet, lektor Rasmus Siersbæk fra Institut for Biokemi og Molekylær Biologi ved Syddansk Universitet.
Forskningen er offentliggjort i Nature Genetics.
MYC regulerer genernes udtryk
Vi kommer ikke uden om at skulle snakke lidt om gener. MYC er nemlig en såkaldt transkriptionsfaktor, der binder til DNA og hjælper med at tænde eller slukke forskellige gener.
Hver af vores cellers DNA indeholder i omegnen af 25.000 forskellige gener, men kun nogle af dem skal bruges i hver celletype. De andre skal helst være slukkede.
MYC fungerer på den måde, at det binder til en region kaldet en promotor foran forskellige gener, hvor MYC sammen med andre proteiner hjælper med at tænde for genet, så det bliver udtrykt.
Vores celler er i det hele taget fyldt med DNA, som ikke er en del af gener, men i stedet spiller en rolle i at regulere udtrykket af vores gener på en meget præcis måde. Det spiller en afgørende rolle for, at cellen fungerer, som den skal.
Et andet eksempel på sådanne regulatoriske regioner er de såkaldte enhancere. Disse regioner sidder langt fra generne i vores arvemateriale, men er alligevel vigtige for at regulere deres udtryk. Dette foregår ved, at DNA’et folder op og danner et loop, der bringer gener og enhancer-regioner sammen. Her binder MYC også.
»I normale celler binder MYC hovedsageligt til promotere, men det er velkendt, at MYC også begynder at binde til enhancer-regioner, når der er meget af dette protein, som man ser i kræftceller. Men denne binding af MYC til enhancer-regioner i kræftcellers DNA har man indtil videre ikke tillagt den store betydning,« forklarer Rasmus Siersbæk.
Undersøgt aktiviteten af MYC
I det nye studie ønskede forskerne at blive klogere på betydningen af, at MYC også binder til enhancer-regioner, specielt i kræftceller.
Til formålet studerede de, hvordan MYC og andre proteiner binder til DNA ved at trække disse proteiner ud af en suppe af proteiner og DNA fra brystkræftceller og bruge sekventeringsanalyser til at kortlægge de dele af DNA’et, som proteinerne bandt til. Resultatet af studiet afslørede flere interessante ting:
For det første kunne forskerne se, at hvis MYC skal binde til enhancer-regioner, har de brug for hjælp fra andre transkriptionsfaktorer.
For det andet kunne forskerne se, at bindingen af MYC til enhancer-regioner er med til at regulere andre gener, end når MYC binder til promotor-regionerne.
MYC kan således tænde hundredvis af gener ved at binde til promotor-regioner og hundredvis af andre gener ved at binde til enhancer-regioner.
»Det er en helt ny funktion af MYC på enhancere, som vi ikke har kendt til før, og det er interessant, at MYC på den måde ser ud til gennem disse enhancer-regioner at kunne aktivere en anden gruppe gener, der er vigtige for kræftcellerne. Da denne enhancer-funktion af MYC hovedsageligt foregår i kræftceller, kan vi måske udvikle lægemidler, der specifikt rammer denne funktion af MYC og dermed fortrinsvis rammer kræftceller og ikke raske celler,« siger Rasmus Siersbæk.
Muligt at spænde ben for MYC
Nuvel, opdagelsen ændrer ikke på det faktum, at det stadig er meget svært at udvikle molekyler, der kan binde til og hæmme MYC. Det har forskere forsøgt i mange år, og det er endnu ikke kommet kræftpatienter til gode.
Rasmus Siersbæk ser dog et stort potentiale i at gå i en anden retning, nemlig at ramme de hjælpeproteiner, der er nødvendige for, at MYC kan aktivere gener.
I studiet viste det sig nemlig, at den måde, hvorpå MYC aktiverer gener, er forskellig for promotere og enhancere.
De hjælpeproteiner, som MYC samarbejder med på promotere, er også forskellige fra dem, som MYC arbejder sammen med på enhancere. Faktisk har forskerne allerede lavet forsøg i den retning og identificeret hjælpeproteinet GCN5 som vigtigt for MYCs evne til at aktivere enhancer-regioner og de gener, de styrer derigennem.
I forskernes forsøg var de i stand til at hæmme GCN5 og derved spænde ben for enhancer-funktionen af MYC.
»Det ser meget interessant ud lige nu. Vi er stadig ved at lave forsøgene, der skal finde frem til de vigtigste hjælpeproteiner og undersøge, hvordan de virker. Men kan vi komme tættere på en forståelse af de cellulære mekanismer, der styrer enhancer-funktionen af MYC, og kan vi finde en måde at ramme disse mekanismer på, kan vi forhåbentlig skabe fundamentet for at kunne udvikle ny medicin, som kan ramme rigtig mange former for kræft,« forklarer Rasmus Siersbæk.
