Att studera genetiska förändringar vid leukemi (blodcancer) är viktigt för att kunna ställa korrekt diagnos och ge rätt behandling. Hittills har det bara varit möjligt att studera den sammanslagna genetiska koden tillhörande en blandning av många olika celler. Som att undersöka en smoothie med ett förstoringsglas när målet är att studera varje enskild frukt i smoothien. Med den nya tekniken ”singelcellsekvensering” kan vi plocka ut de enskilda frukterna ur smoothien, det vill säga fånga in enskilda celler och studera dess genetiska kod. Vår förhoppning är att få reda på vilka som är orsaken till att leukemi uppstår.
Hanna Thorsson är doktorand vid Medicinska fakulteten, Lunds universitet. Här berättar hon själv om sin forskning.
Utvecklingen av blodceller kallas hematopoes. En hematopoetisk stamcell är en typ av ursprungscell som ger upphov till våra mogna blodceller. Olika typer av blodceller är tilldelade olika funktioner beroende på vilken cell de är. Exempelvis B-celler spelar en viktig roll i vårt immunförsvar medan en röd blodkropps uppgift är att transportera syre till kroppen. Varje enskild cells funktion avgörs av dess genetisk kod bestående av DNA. DNA kopieras i varje cell och den genetiska koden överförs till nästa generation av celler. Det kan uppstå skador på DNA:t som kallas mutationer. Flera mutationer kan ge upphov till att celler blir omprogrammerade och slutar fungera normalt, vilket kan leda till cancerutveckling.
Så uppstår cancer
När en patient blir diagnostiserad med blodcancersjukdomen leukemi påträffas en ansamling av mutationer i de hematopetiska stamcellerna. De hemapoetiska stamcellerna blir då sjuka och på så sätt uppstår så kallade leukemiska stamceller. Leukemiska stamceller är mycket listiga och ger upphov till onormala blodceller som delar sig okontrollerat och konkurrerar ut de friska blodcellerna. För att beskriva cancerförloppet är det viktigt att studera enskilda celler och dess samspel med andra celler.
Akut behov av alternativ till dagens tuffa behandlingar
Akut leukemi behandlas med kemoterapi och beroende på ålder även med så kallad benmärgstransplantation där syftet är att eliminera cancercellerna och återskapa normal blodbildning. Kemoterapi är en krävande behandling med många svåra biverkningar och återfall är vanligt förekommande bland patienterna. Återfall uppkommer på grund av att kemoterapin inte är tillräckligt effektiv på att avdöda de leukemiska stamcellerna. Detta leder till att de sjuka stamcellerna överlever och utvecklar resistens mot kemoterapi. De leukemiska cellerna blir då ännu starkare, situationen för patienterna blir allvarligare och överlevnadsprognosen försämras ytterligare.
Det här gör vi
Idag är det möjligt att fånga en enskild cell i en blandning bestående av tusentals celler och studera dess genetiska kod med hjälp av den nya tekniken ”singelcellsekvensering”. I våra forskningsprojekt isolerades och karakteriserades cirka en halv miljon celler från patienter diagnostiserade med akut leukemi, både vuxna och barn. Med hjälp av singelcell-sekvensering har vi kunnat kartlägga genuttrycksmönstret hos hundratusentals enskilda celler och gruppera dem i olika populationer. Vi har framgångsrikt identifierat omogna cellpopulationer som sannolikt utgör de leukemiska stamceller. Målet med de fortsatta studierna är att undersöka de olika cellpopulationerna mer noggrant och jämföra de sjuka cellerna med friska. Experimenten är tekniskt utmanade och kräver omfattande databearbetning och bioinformatiska analyser. Vår förhoppning är att vår forskning skall ge nya ledtrådar till varför leukemi uppstår och att vi skall hitta nya angreppspunkter för en mer riktad behandling. Vi vill också undersöka om singelcellsekvensering kan förbättra diagnostik och uppföljning av patienter som insjuknar i leukemi.
Sammanfattningsvis är vårt mål att ta reda på vilka celler som är orsaken till att leukemi uppstår hos både barn och vuxna och på så sätt försöka lista ut hur man kan förinta dessa celler, vilket i framtiden kan resultera i förbättrad behandling av leukemi och att fler överlever sjukdomen.
Text: HANNA THORSSON
