Foto: Jonatan Ottesen

Slik fant UiT-forskerne molekylet som kan stoppe brystkreft

Etter åtte års forskning på stoffene fra et lite havdyr, kunne forskerne endelig slå fast at de hadde funnet «alle forskeres drøm» – en mulig framtidig kreftmedisin.

Slik fant UiT-forskerne molekylet som kan stoppe brystkreft

Etter åtte års forskning på stoffene fra et lite havdyr, kunne forskerne endelig slå fast at de hadde funnet «alle forskeres drøm» – en mulig framtidig kreftmedisin.

UiT logo liten
Tekst :
Kommunikasjonsrådgiver ved Seksjon for kommunikasjon, UiT Norges arktiske universitet

Liten Uit logo
    Moe, Trude Haugseth ( Tekst )
Kommunikasjonsrådgiver ved Seksjon for kommunikasjon, UiT Norges arktiske universitet

Det vesle grønnaktige havdyret hadde blitt skrapt opp fra havbunnen en kjølig augustdag i 2011 utenfor Bjørnøya sør for Svalbard, av et forskningsskip på tokt i Barentshavet.

Forskerne i forskningsgruppa Marbio ved UiT Norges arktiske universitet i Tromsø, fikk det inn på laboratoriet sitt noen dager senere – sammen med hundrevis av andre biologiske prøver.

Det var ikke noe oppsiktsvekkende med den lille skapningen, som egentlig ikke lignet et dyr i det hele tatt. Der den fløt rundt på sprit i glassflaska si, lignet den mer en lodden, liten havplante; en type tang eller sjøgress. Marinbiologene konstaterte for øvrig at det dreide seg om et marint dyr, en såkalt hydroide, bestående av mange enkeltceller som har slått seg sammen i en plantelignende form og sitter fast på havbunnen. 

Drepte kreftceller

Hydroiden vakte tidlig interesse på laben i Tromsø. I en rutinemessig test for å finne bioaktive stoffer, viste det seg nemlig at dyret hadde stoffer i seg som drepte kreftceller. Ikke nok med det: det virket som om stoffene drepte selektivt; det var bare enkelte typer kreftceller som ble drept, ikke alle celler som deler seg – slik som ved kjemoterapi.

– Dette er jo akkurat hva vi er på jakt etter. Framtidas medisiner er personaliserte, og skal kun virke mot de syke cellene, forteller professor i marin bioprospektering ved UiT, Jeanette Hammer Andersen.

Etter mange års erfaring fra laben, visste Jeanette at dette potensielt kunne være et sensasjonelt funn. Samtidig var hun veldig bevisst at mange håp om viktige funn går i vasken, siden det er et komplekst mangfold av faktorer som må stemme for at et stoff skal kunne brukes som medisin.

Jeanette.jpg
Professor, marin bioprospektering, UiT Norges arktiske universitet

Fikk havdyret som doktorgradsprosjekt

Den nylig uteksaminerte studenten Kine Østnes Hansen fikk i oppgave å finne ut mer om hydroiden, som et doktorgradsprosjekt. Veilederne hennes var de erfarne forskerne og professorene Jeanette Hammer Andersen og Espen H. Hansen.

Kine var fascinert av egenskapene til havdyret.

– Hydroider sitter fast på havbunnen og har ikke mulighet å flykte fra fisk og andre dyr som vil spise dem – derfor produserer de ofte giftige stoffer for å unngå å bli spist. Det er disse stoffene vi er på jakt etter, forklarer hun  engasjert.

Kine.jpg
Førsteamanuensis, Norges Fiskerihøgskole, UiT Norges arktiske universitet

Krevende dager

Etter lang tids testing og undersøkelser, mente Kine at det var en gruppe av molekyler som var mest interessante. Men det viste seg utfordrende å få skilt molekylene ut av det vesle havdyret.

– Tidligere har jeg brukt noen dager på å trekke ut molekyler fra prøver av andre dyr, forteller Kine.

Denne gangen gikk det ikke like greit.

– Jeg brukte alle tilgjengelige metoder og prøvde meg fram med forskjellige metodekombinasjoner over mange måneder. Etter mye prøving og feiling – og en hel del sene kvelder og mye frustrasjon – fant jeg til slutt metodekombinasjonen som gjorde det mulig å skille ut disse enkeltmolekylene fra den komplekse blandingen og å skille de fra hverandre. Det var en krevende prosess, forteller Kine.

Og legger til:

– Men det var aldri et alternativ å gi opp.

Fant hittil ukjent molekyl

Kine og veilederne hadde imidlertid enda en stor utfordring: Det framsto som umulig å identifisere strukturen – «skjelettet» – til molekylene i havdyret. Noe som er avgjørende for å kunne forske videre.

Hva er hydroioder?

Forskerne har funnet molekylet i en hydroide med det latinske navnet Thiuaria breitfussi.

Hydroider er en orden av nesledyr (Cnidaria) i klassen småmaneter (Hydrozoa). Dette er en tallrik dyregruppe, men de er så små at de ofte ikke blir lagt merke til. Nesledyr blir også kalt polyppdyr. Sammen med ribbemaneter (Ctenophora) utgjør denne rekken de mest lavtstående blant ekte, flercellede dyr. Nesledyrene omfatter småmaneter, stormaneter, kubemaneter og koralldyr. Navnet nesledyr stammer altså fra neslecellene som de bruker til å lamme byttet med.

Kilder: Forskning.no, Store norske leksikon og Veterinærinstituttet

Store mengder biologisk materiale ble samlet opp fra havbunnen og sortert under et tokt ved Bjørnøya.
Store mengder biologisk materiale ble samlet opp fra havbunnen og sortert under et tokt ved Bjørnøya. Foto: UiT

– Etter måneder med mislykte forsøk, begynte forskningsprosessen å stagnere og var i ferd med å legges på hylla, forteller Espen Holst Hansen.

Helt til noen forskere fra Marbio en dag kom i kontakt med forskerkolleger fra Sveits, som hadde en ny form for teknologi: et mikroskop med ekstremt høy oppløsning – som kunne identifisere molekyler helt ned på atomnivå.

Da skjedde et gjennombrudd.

– Vi fant ut at vi hadde oppdaget et hittil ukjent molekyl. Det er veldig sjeldent, sier Holst Hansen.

Molekylet var nå klart til å forskes videre på.

Forsker-2.jpg
Professor, marin bioprospektering, UiT Norges arktiske universitet

Stanser «gasspedalen» til kreftcellene

Nå gjensto det å finne ut på hvilken måte molekylet stoppet brystkreftcellene.

Som mange vet, er kreft et resultat av at celler deler seg ukontrollert. Dette skyldes ofte en feil i en del av arvestoffet som gir opphav til en enzymklasse kjent som kinaser.

 – Disse kinasene fungerer så som en gasspedal for celledelingen, forklarer Kine.

– Vi så at «vårt» molekyl selektivt hemmet veksten av enkelte kreftcelletyper, og en type kreftceller ble spesielt rammet: trippel negative brystkreftceller, forteller Kine.

Molekylet virket som en såkalt kinasehemmer. Det er stoffer som binder seg til kinasene og hemmer deres naturlige funksjon, og dermed hindrer den ukontrollerte celledelingen for disse krefttypene.

Stoffet vi hadde funnet i havdyret, klarte å stoppe opp “gasspedalen” som gjør at kreftcellene deler seg
– Kine Østnes Hansen

– Stoffet vi hadde funnet i havdyret, klarte å stoppe opp «gasspedalen» som gjør at kreftcellene deler seg, forklarer Kine.

Feiret med vafler

For å være sikre, måtte forskerne få andre laboratorier til å gjøre samme type tester. Molekylet skulle også testes mot andre krefttyper – 88 forskjellige. Tilbakemeldingen fra alle de andre labene var den samme: Molekylet fungerte mot flere typer kreftceller, men virkelig bra mot én type: trippel negativ brystkreft.

– Det var en stor dag på jobben, da vi fikk det slått fast. Vi feiret med vafler, smiler Kine.

Det vesle havdyret forskerne fant er en såkalt hydroide.
Det vesle havdyret forskerne fant er en såkalt hydroide. Foto: Jonatan Ottesen

År med hemmelighold

Det var nå gått fire år. Kine hadde forsvart sin doktorgrad som blant annet handlet om denne molekyltypen, hun hadde rukket å gifte seg og kjøpe hus. Etter disputasen gikk hun over i en postdoktor-stilling, og fortsatte arbeidet.

Når venner og familie spurte Kine og kollegene hva de forsket på, kunne de ikke si annet enn at det var noe veldig spennende, men at det dessverre var hemmelig. I legemiddelbransjen kan ikke informasjon lekke ut. Da kan andre stjele idéen og komme forskerne i forkjøpet. Å dele resultatene for tidlig forhindrer også at du kan ta patent på en oppdagelse.

Kan det brukes som medisin?

Forskerne hadde altså funnet molekyler som dreper kreftceller, men for å kunne bruke et stoff som medisin, måtte de også være sikre på at stoffet er noe menneskekroppen kan tåle.

I årene som fulgte, undersøkte Kine og kollegene om det aktive molekylet var såkalt «legemiddel-likt», altså at det har den typen egenskaper som et molekyl må ha for å kunne brukes av mennesker.

Molekylet måtte blant annet være i stand til å passere kroppens cellemembraner. Det måtte også kunne tas opp i kroppen og kunne skilles ut igjen, slik at det ikke hoper seg opp. Det måtte derimot ikke skilles ut for tidlig slik at det ikke rekker å virke ordentlig, og det måtte heller ikke bli for lenge i kroppen. På alle disse punktene konkluderte forskerne med at molekylet var «legemiddel-likt»: det fungerte slik en medisin burde.

Deretter testet Kine molekylet for potensielle bivirkninger og grad av giftighet. Dette gjorde hun blant annet ved å tilføre molekylet til sebrafisk-embryoer. Også her var resultatene lovende.

– Jeg ble motivert av å se de gode resultatene vi fikk underveis. Det er ikke vanlig at stoffene vi finner gir lovende resultater gang på gang og kan fortsette ferden mot å bli et legemiddel. Vanligvis stoppes vi av at stoffene for eksempel virker for lite spesifikt mot kreftceller, eller at det mest sannsynligvis vil bli for giftig for mennesker, forteller Kine.

Brystkreft:

* Den vanligste kreftformen hos kvinner
* Nye tilfeller 2018: Kvinner: 3568, menn: 28
* Femårs relativ overlevelse (2014-2018): Kvinner: 90,7 %
* Dødsfall (2017): Kvinner: 586, menn: 8

Trippel-negativ brystkreft:

* er en av undergruppene av brystkreft
* forekommer hos omtrent 15 prosent av pasientene
* er noe mer hissig og kan spre seg oftere enn den mest vanlig forekommende brystkrefttypen
* innebærer at kreftcellene mangler «mottakere» (reseptorer) som kan binde seg til østrogen og progesteron, samtidig som proteinet HER2 ikke er til stede (eller kun i små mengder er til stede) i cellene. Dette betyr at østrogen ikke har direkte betydning for kreftcellenes vekst

Kilde: brystkreftforeningen.no

Forskerne testet molekylet på prøver av blod med mange forskjellige kreftceller.
Forskerne testet molekylet på prøver av blod med mange forskjellige kreftceller. Foto: Jonatan Ottesen

Jubel gjennom gangene

Etter nesten åtte års forskning, var det siste punktet på Kines liste endelig kommet: å skrive en forskningsartikkel om funnet, som skulle vurderes av fagfeller før den kunne publiseres i et forskningstidsskrift. Etter dette ville Marbio ha patentet på resultatene, og de ville dermed kunne deles.

– Jubelen runget gjennom gangene her da artikkelen endelig sto på trykk, ler Jeanette.

– Det var så godt å kunne forteller om noe som har vært hemmelig så lenge – man føler jo nesten at man har levd et dobbeltliv hele denne tida, forklarer hun.

– Å få ut artikkelen var som å levere doktorgraden på nytt; en enorm lettelse, smiler Kine.

Tanken om å redde liv

Men tanken om at de faktisk kan redde liv ... er den der, i hverdagen på laboratoriet?

– På vanlige arbeidsdager er tanken om at vi kan redde liv ganske fjernt fra virkeligheten, da jobber jeg bestandig opp mot neste lille mål som tar molekylet et steg videre mot å bli et legemiddel. Tanken blir derimot veldig nær når jeg får mail fra personer med trippel negativ brystkreft som er takknemlige for arbeidet vi gjør, eller når noen jeg kjenner får denne diagnosen. Da kjenner jeg på hvor mye jobben vår kan bety for andre mennesker, forteller Kine.

Verdt strevet

Ferden er ikke over for Kine og forskerkollegene ved UiT. Fortsatt gjenstår mange år med å skaffe finansiering for videre forskning og utprøving. De skal produsere bedre varianter av molekylet og teste dem for aktivitet og giftighetsgrad. Deretter skal molekylene testes i dyremodeller, så på mennesker med kreft.

– I beste fall tar det seks-sju år før medisinen er på markedet. Men slike prosesser tar ofte opp mot ti år, forteller Jeanette.

– Det har vært en lang prosess, og mye gjenstår – men når resultatet er så bra og lovende som dette, er det absolutt verdt alt strevet, sier Kine.

Før hun knepper på seg den hvite frakken og beveger seg mot det hun kaller sitt favorittsted – laboratoriet.

Kine Østnes Hansen (t.v.), Espen Holst Hansen og Jeanette Hammer Andersen har funnet alle forskeres drøm.
Kine Østnes Hansen (t.v.), Espen Holst Hansen og Jeanette Hammer Andersen har funnet alle forskeres drøm. Foto: Jonatan Ottesen
Labyrint er et kunnskapsmagasin
fra UiT Norges arktiske universitet.

Redaksjon: Seksjon for kommunikasjon – UiT
Kontakt: Karine N. Aarskog
Webutvikling: Lars Nordmo