Tredimensionella cellkulturer öppnar nya möjligheter för läkemedelsutveckling

Att förstå hur celler i en tumör reagerar på läkemedelsbehandling är viktigt för att kunna utveckla så effektiva läkemedel som möjligt. I nätupplagan av tidskriften Cell Chemical Biology rapporterar forskare från Uppsala universitet om en ny metod för att studera hur vilande cancerceller reagerar på läkemedelsbehandling.

Mycket av det vi idag känner till om cancer, både vad det gäller behandlingsalternativ och underliggande molekylära mekanismer, kommer från studier där forskare har odlat cancerceller i laboratoriemiljö. En begränsning är att cancerceller vanligtvis odlas i ett enskilt tvådimensionellt cellager. I en sådan cellkultur har alla celler gott om näring och syre, och cancercellerna delar sig (tillväxer) därför mycket snabbt. I riktiga tumörer får vissa områden brist på bland annat näring och syre, eftersom nybildningen av blodkärl i tumörer ofta är kaotisk och otillräcklig. Det får till följd att vissa cancerceller delar sig långsamt eller inte alls vilket i sin tur gör dem okänsliga för vanliga cancerläkemedel. De vilande cancercellerna har potential att åter börja dela sig om de får syre och näring och riskerar då att ge upphov till återfall. På senare år har intresset ökat för cellmodeller som bättre efterliknar riktiga tumörer, exempelvis genom att odla cancerceller tredimensionellt i så kallade 3D-kulturer. Dessa kulturer liknar små tumörer där cellerna får en begränsad tillgång till syre och näring, och forskarna kan därigenom söka efter läkemedel som är giftiga för vilande cancerceller. I den nyligen publicerade studien beskriver forskarna en ny metod där de kan odla hundratals 3D-kulturer parallellt och dessutom mäta genaktiviteten (mRNA) hos nästan tusen gener i varje enskild 3D-kultur.

- Den detaljerade analysen av genaktivitet efter läkemedelsexponering hjälper oss att hitta processer som de vilande cancercellerna använder som skydd för att överleva. Storskaliga studier av genaktivitet i 3D-kulturer har inte genomförts tidigare och jag tror att den nya approachen kommer att vara värdefull för framtida läkemedelsutveckling, säger doktoranden Wojciech Senkowski.

Som exempel på fynd som kan göras med den nya metoden visar forskarna att en viss typ av parasitläkemedel i kombination med kolesterolsänkande läkemedel är mycket giftigt för vilande cancerceller.

- Detta är ett intressant exempel som visar på potentialen av den nya metoden, men det är samtidigt viktigt att poängtera att vi ännu inte vet hur kroppens normala celler skulle reagera på den läkemedelskombinationen och det återstår därför omfattande studier för att ta reda på om dessa läkemedel kan kombineras på ett säkert sätt, säger docent Mårten Fryknäs som har lett studien.

För mer information, kontakta:

Wojciech Senkowski, doktorand vid institutionen för medicinska vetenskaper. Telefon: 070-0657978, e-post: wojciech.senkowski@medsci.uu.se. 


Mårten Fryknäs, docent och lektor i experimentell klinisk farmakologi vid institutionen för medicinska vetenskaper, Telefon: 0707-470741. e-post: marten.fryknas@medsci.uu.se.

Senkowski et al. (2016) "Large-scale gene-expression profiling platform for identification of context-dependent drug responses in multicellular tumor spheroids", DOI:10.1016/j.chembiol.2016.09.013