Etikettarkiv: Cancerforskning

Systembiologisk metodik mot glioblastom

Ida Larsson, Emil Rosén och Rebecka Stockgard, doktorander vid Institutionen för immunologi, genetik och patologi. Foto: Johan Wahlgren
Ida Larsson, Emil Rosén och Rebecka Stockgard, doktorander vid Institutionen för immunologi, genetik och patologi. Foto: Johan Wahlgren

Vid Institutionen för Immunologi, genetik och patologi vid Uppsala universitet bedrivs en omfattande tvärvetenskaplig forskningssatsning som etablerar nya behandlingar mot hjärncancerformen glioblastom med hjälp av systembiologisk metodik. Målet med forskningen är att ta reda på vilken betydelse regleringen av geners aktivitet har i cancerceller.

Hjärntumören glioblastom är den vanligaste primära cancern i hjärnan, med få behandlingsalternativ och dålig prognos. Forskningssatsningen, som leds av professor Sven Nelander, kartlägger bland annat hur systembiologiska modeller som beskriver hur celler från en viss patient svarar på läkemedel eller genetiska störningar. Systembiologi innebär att vi kombinerar matematiska modeller, datorsimuleringar och experiment för att förstå komplexa biologiska system, exempelvis samspelet i en cell eller vävnad. Metoderna kommer att vara användbara för såväl cancerforskare som kliniska forskare. Den spetsmetodik som utvecklas kan även tillämpas på andra cancerformer. Till sin hjälp har forskarna en unik biobank med över 100 patientspecifika uppodlade cancerstamcellskulturer från glioblastompatienter.

Pusselbit i framtidens behandling
– Jag använder bildanalys för att kvantifiera och kartlägga invasiva egenskaper hos glioblastomceller. Genom att samla in bilddata som visualiserar cancercellernas karaktär strävar jag efter att identifiera biomarkörer som i framtiden kan behandlas med läkemedel. Med AI kan bilderna analyseras på ett sätt som inte varit möjligt tidigare, säger Emil Rosén, doktorand i Sven Nelanders forskargrupp.
– I mitt doktorandprojekt analyserar jag storskalig molekylär data och strävar efter att hitta ett sätt att mäta de subgrupper av tumörceller som snabbt kan skifta karaktär. Jag följer cellerna över tid för att se hur de ändrar funktion. Min forskning kan förhoppningsvis utgöra en pusselbit i arbetet med att utveckla framtidens individbaserade behandling för glioblastompatienter, säger Ida Larsson, doktorand i Sven Nelanders forskargrupp.
– I min forskning arbetar jag laborativt med att visualisera subgrupper av celler med bland annat CRISPR och fluorescerande proteiner. Vi vill undersöka bland annat hur subgrupperna påverkas när vi behandlar med läkemedel, och hur de påverkas när vi injicerar dem i en mus eller fisk. Ambitionen är att på ett enklare sätt visualisera de skiftningar som sker över tid eller vid behandlingar, säger Rebecka Stockgard, doktorand i Sven Nelanders forskargrupp.

Uppsala universitet– Integrativ cancerforskning

Nya integrativa strategier mot cancer i hjärnan, är en omfattande tvärvetenskaplig satsning för att etablera nya behandlingar mot glioblastom med hjälp av systembiologisk metodik. Forskningen stöds av Stiftelsen för strategisk forskning, Vetenskapsrådet, Cancerfonden och Barncancerfonden.

Sven Nelander
Professor i integrativ cancerforskning
Institutionen för immunologi, genetik och patologi, Uppsala universitet

E-post: sven.nelander@igp.uu.se
www.uu.se

Beräkningsmodeller i cancerforskningens tjänst

Sven Nelander, professor i integrativ cancerforskning vid Uppsala universitet. Foto: Mikael Wallerstedt
Sven Nelander, professor i integrativ cancerforskning vid Uppsala universitet. Foto: Mikael Wallerstedt

Sven Nelander, professor vid Uppsala universitet, leder ett projekt där forskarna med hjälp av data matchar redan befintliga läkemedel mot olika cancersjukdomar. Uppmärksamheten blev stor när de i höstas lyckades identifiera en ny möjlig behandling mot nervcancer hos barn.

Bilden föreställer ett zebrafiskyngel med cancerceller (gröna) i nervsystemet. Forskarna använde denna typ av djurmodell för att utvärdera nya behandlingar. Bild: Elin Almstedt
Bilden föreställer ett zebrafiskyngel med cancerceller (gröna) i nervsystemet. Forskarna använde denna typ av djurmodell för att utvärdera nya behandlingar. Bild: Elin Almstedt

– Vi har utvecklat en datoralgoritm som kan matcha stora mängder genetisk information med information om läkemedel från sjukhus och universitet runt om i världen. Matchningen resulterade i en helt ny behandlingsidé som vi testat i laboratoriemodeller, där algoritmens förslag visat sig försämra både tumörtillväxt och cancercellernas överlevnad, berättar Sven Nelander.
Ett annat forskningsspår fokuserar på glioblastom, en särskild form av cancer i hjärnan hos vuxna, med få behandlingsalternativ och dålig prognos.
– Tack vare en unik biobank med celler från glioblastompatienter som byggts upp av forskare vid Uppsala universitet har vi kunnat skapa en testpanel med försöksmodeller. Eftersom cellerna i vår biobank är intakta kan vi både återskapa tumörer i laboratoriemodeller och studera panelerna genom cellodlingar.
Det forskarna sett hittills är dels att olika celler från patienter svarar olika på samma läkemedel, dels att cellerna har olika växtsätt.

Nya behandlingskandidater
– Vi har valt ut typiska patientfall där tumörcellerna har karaktäristiska växtsätt och genom avancerade gensekvenseringsmetoder fått fram cirka 10000 enskilda celler vars genuttryck vi nu mäter. Uppsorteringen av tumörceller från samma patient gör det möjligt att se variationen av cellernas växtsätt. Informationen kan vi sedan använda för att förstå vad som särskiljer olika växtsätt hos tumörceller i hjärnan.
Hypotesen är att de olika växtvarianterna, som ofta finns i en mix hos varje patient, måste behandlas på olika specifika sätt.
– Nästa steg är att med hjälp av våra cellmodeller testa olika behandlingstekniker där samma beräkningsmetoder som i vårt andra projekt används för att ta fram alternativ.
På sikt är målet att få fram nya behandlingskandidater för fler tumörsjukdomar än glioblastom.
– Vi är redan inne på att undersöka flera typer av cancer med våra metoder. Förhoppningen är att fler cancerpatienter ska få en mer individanpassad behandling, fastslår Sven Nelander.

Uppsala universitet – Integrativ cancerforskning

Nya integrativa strategier mot cancer i hjärnan, är en omfattande tvärvetenskaplig satsning för att etablera nya behandlingar mot glioblastom med hjälp av systembiologisk metodik. Forskningen stöds av Stiftelsen för strategisk forskning, Vetenskapsrådet, Cancerfonden och Barncancerfonden.

Sven Nelander
Professor i integrativ cancerforskning
Institutionen för Immunologi, Genetik och Patologi
Uppsala universitet
E-post: sven.nelander@igp.uu.se
www.uu.se

Maria Genander forskar om epidermala stamceller

Maria Genander, assisterande professor vid Karolinska institutet. Foto: Gonzalo Irigoyen
Maria Genander, assisterande professor vid Karolinska institutet. Foto: Gonzalo Irigoyen
2015 tilldelades Maria Genander Ingvar Carlsson Award för sin forskning om självförnyelse, specialisering och cancerutveckling i hud. Anslaget blev ett tydligt startskott för Genanders forskargrupp och ett kvitto på vikten av hennes arbete.

Efter att ha doktorerat i stamcellsforskning vid Karolinska institutet och gjort sin postdoc inom samma område vid Rockefeller University i New York återvände Maria Genander till Sverige för att starta sin egen forskargrupp.
– Målet med vår forskning är att förstå skillnader och likheter mellan hur stamceller fungerar under normal utveckling i ett embryo respektive hur cancerstamceller agerar i en tumör. Vilka mekanismer driver de olika typerna och kan vi kartlägga dem för att utveckla bättre terapier mot cancerstamceller, säger Maria, som idag är assisterande professor vid Karolinska institutet.

Studerar hudens utveckling
Arbetet kretsar i huvudsak kring en specifik familj av transkriptionsinhibitorer och forskargruppen fokuserar fram­förallt på ID-proteiner i både embryonal utveckling och cancer.
– Vi studerar skivepitelcancer och hudens utveckling embryonalt, alltså epidermala stamceller under utveckling. Därmed kan vi se hur huden bildas respektive hur hudcancer uppstår. Syftet är att förstå vilka proteiner som är viktiga i vilka moment, och att hitta fler specifika faktorer som kan vara relevanta för såväl nya cancerbehandlingar som för andra sjukdomar som beror på stamcellsproblematik. Det är angelägna frågor att få svar på, vilket bekräftades när jag 2015 tilldelades Ingvar Carlsson Award av SSF.

Går in på djupet
Anslaget var det första forskargruppen fick och det lade grunden för en mycket framgångsrik satsning, som sedan dess mottagit ett flertal andra anslag.
– Det första anslaget man blir beviljad är viktigt på många vis och möjligheten att få genomgå SSF:s ledarskapsprogram var oerhört värdefullt. Idag har vi lagt grunden för att på allvar kunna besvara våra initiala frågor och gå in på djupet. Ännu finns ganska lite mekanistisk insikt i hur processerna fungerar, hur stamcellerna gör val mellan att skapa fler stamceller eller specialiserade dotterceller och i hur processerna regleras. Det är ett område med enorm potential, avslutar Maria.

Karolinska Institutet – Epidermala stamceller
Maria Genanders forskargrupp siktar på att förstå de molekylära mekanismer som kontrollerar förnyelse och specialisering av epidermala stamceller, genom att studera signalvägar som är centrala för att reglera stamceller under utveckling, homeostas och vid sjukdomar.
Syftet med SSF:s Ingvar Carlsson Award är att identifiera och stödja unga forskare som efter avslutad postdoc i annat land avser att starta en oberoende, varaktig och kreativ forskarkarriär i Sverige.

Kontakt:
Maria Genander
E-post: maria.genander@ki.se