Ukendt cellemekanisme kan hjælpe med at modvirke kræft og aldring

I takt med at tiden går, og vi bliver ældre, har kroppen brug for at forny sine væv. Det gør den ved at stamceller dele sig og dermed danne nye specialiserede celler – hjerteceller, hudceller og så videre.

Men når cellerne deller sig igen og igen, mister de noget af den information, de har haft med sig fra modercellen. Til sidst kan de have mistet så meget information, at genomets struktur begynder at tage skade, og det betyder, at de nye celler ikke fungerer optimalt. Nogle vil endda opføre sig utilregneligt, f.eks. dele sig unødvendigt og udvikle sig til kræftceller.

Når vi har fuldt indblik i den her mekanisme, kan det være en indgang til at modvirke kræft og aldring.

Forskere har derfor forsøgt at forstå, hvordan cellerne kopierer information. For med den viden vil de være bedre i stand til at sikre, at cellerne bevarer så meget information som muligt, og dermed bremse aldringsprocessen og måske endda modvirke kræft.

I et nyt studie fra Københavns Universitet udgivet i det anerkendte tidsskrift Cell har forskerne opdaget en hidtil ukendt mekanisme, der gør cellerne i stand til at ’huske’ deres identitet, efter de har delt sig – deres såkaldte epigenetiske hukommelse. Studiet er udført på embryonale stamceller fra mus

”Når vi har fuldt indblik i den her mekanisme, kan det være en indgang til at modvirke kræft og aldring. Mekanismen er en del af et utrolig komplekst system, der sikrer, at hver eneste celle i kroppen fungerer, som den skal. Hvis vi piller ved de her mekanismer, kan vi få cellerne til at glemme deres identitet, og det kan være med til at forvandle dem til andre typer af celler, hvilket er et nyttigt redskab inden for regenerativ medicin," siger professor Anja Groth fra Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research, som er medforfatter til det nye studie.

”Nu hvor vi har identificeret mekanismen, er det næste trin at forsøge at forstå den i detaljer og beskrive dens fysiologiske rolle. Før vi kan angribe eller ændre en cellulær proces, er vi nødt til at vide, hvordan den fungerer på molekyleplan. Det, vi gør her, er altså at bane vej for, at vi kan modulere den måde, hvorpå cellerne kopierer kroppens epigenetiske landskab. Der bliver allerede investeret mange ressourcer i epigenetisk redigering, og epigenetisk foryngelse er et emne, som flere og flere viser interesse for. Vores arbejde bidrager til den udvikling,” siger Anja Groth.

Livets bog

Den nye mekanisme, som forskerne fra Københavns Universitet har opdaget, betegnes H2A-H2B-medieret epigenetisk hukommelse. For at forstå, hvad det er, mekanismen gør, kan man sammenligne genomet med en kogebog. Den indeholder opskriften på samtlige celletyper, organer og væv i kroppen.

Og som allerede nævnt er det meget vigtigt, at hver celletype anvender den rigtige kombination af information – det vil sige, den rigtige opskrift. For hvis cellen akkumulerer for meget forkert eller mangelfuld information, kan den miste sin funktion og bidrage til aldring.

Men tilbage til kogebogen, som er forsynet med farverige bogmærker, der sikrer, at hver celle bruger lige præcis de opskrifter, den skal, for at udvikle sig rigtigt. De her bogmærker er en vigtig del af vores epigenom.

Når cellerne deler sig, kan bogmærkerne imidlertid have svært ved at følge med, og det kan være med til at nedbryde cellernes identitet og forårsage aldring og kræft. For at løse det problem bruger cellerne en anden type bogmærke, nemlig små huskesedler, der fungerer som en slags genvej, der sørger for, at bogmærkerne sidder, hvor de skal, og at cellerne bruger de rigtige opskrifter.

Det er systemet med huskesedlerne, som forskerne netop har opdaget og beskrevet i det nye studie, forklarer postdoc Valentin Flury fra Novo Nordisk Center for Protein Research, som er førsteforfatter til studiet.

”Vi har identificeret den molekylære baggrund for huskesedlerne. Teknisk set understøtter den nyopdagede mekanisme cellernes epigenetiske hukommelse i forbindelse med celledeling. Vi har påvist, at epigenetisk information i histon H2A-H2B videreføres lokalt og præcist i forbindelse med DNA-kopiering, hvilket senere hen medvirker til at udstyre histon H3 og H4 med den rigtige information,” forklarer han.

“Det er utrolig vigtigt, at forskere inden for epigenetik og kromosomkopiering forstår, at vi har at gøre med flere lag af hukommelsessignaler, som tilsammen medvirker til, at cellen bevarer sin funktion efter celledeling. Det viser bare, hvor fascinerende og komplekst et system, der er tale om. Det påvirker hver eneste celle i kroppen, styrer organismens udviklingen i den tidlige del af livet og modvirker modvirker aldring og sygdomme som kræft senere i livet,” siger Valentin Flury.

Læs hele studiet her.