Med inspiration från den enorma kraftsamling som placerade Neil Armstrong på månen 1969, lanserade Joe Biden 2016 – då vicepresident och nu president i USA – forskningsprogrammet Cancer Moonshot. En grupp forskare vid Lunds universitet är del av satsningen och publicerade förra året två vetenskapliga artiklar om en atlas över proteiner som uttrycks i melanomtumörer.

Flera lärosäten och sjukhus runt om i världen ingår i Cancer Moonshot och lundaforskarna har tillsammans med sju kliniska center i världen kartlagt olika typer av maligna melanomtumörer och deras proteom. Proteomet utgörs av samtliga proteinmolekyler i vävnaden och ett enda protein som förändras kan leda till att cancercellen okontrollerat delar sig.

Kunskapen om cancercellernas proteom kan ha stor betydelse vid framtida diagnostisering och behandling av cancer. Atlasen, som har namnet ”Melanom Protein Expression Atlas”, innehåller de proteiner som uttrycks i de drygt 500 maligna melanom som analyserats. György Marko-Varga, professor vid Lunds tekniska högskola och Bo Baldetorp, professor vid Medicinska fakulteten och Skånes universitetssjukhus, två av forskarna bakom de nu publicerade artiklarna, beskriver att den kan användas både inom forskning men på sikt också av kliniker.

FAKTA proteom:

När en cancercell växer och ska dela sig behöver den tillverka nya proteiner, och varje cancercell kan uttrycka tiotusentals proteiner. Nivåerna på dessa proteiner och hur de förhåller sig till varandra i en given tidpunkt kallas för proteom. Det förändras hela tiden och kan studeras med hjälp av masspektrometri, en avancerad analysmetod som kan mäta proteinnivåerna.

Varför blir inte alla patienter friska?

Forskningen som lett fram till proteinatlasen och som i slutet av förra året uppmärksammades av National Cancer Institute (NIH) inleddes 2011. Då hade de första immunologiska terapierna utvecklats för behandling av malignt melanom, en sjukdom där man tidigare inte haft så många behandlingsmöjligheter.

Länk till artikeln

“The Human Melanoma Proteome Atlas: Proteogenomic Researchers Map Protein Expression in Malignant Melanoma” publicerad av National Cancer Institute (NIH).

– De nya immunoterapibehandlingarna har dramatiskt förbättrat överlevnaden för de som drabbas av malignt melanom som spritt sig i kroppen. Men en del av patienterna svarar dåligt, eller inte alls, på behandlingen. Varför är det så? Detta vill vi undersöka, förklarar Bo Baldetorp.

Han berättar att flera kliniska forskare vid Lunds universitet för många år sedan började samla vävnadsprover i biobanker från primärtumören, från metastasvävnad och blodprover.

– Det var forskarna Christian Ingvar och Håkan Olsson som tog initiativ till att börja samla dessa prover, och idag utgör de en viktig provsamling (Biomel) för forskningen som kallas BioMel.

Innehåller över 15 000 proteiner

Över 500 vävnadssnitt från 28 olika typer av metastaser (från exempelvis hjärna, tunga, lever och njure) utgör grunden för proteomatlasen, som innehåller mer än 50 miljoner proteinsekvensfiler. Kartläggningen har varit möjlig tack vare avancerad biologisk masspektrometri och forskningsgruppen har haft ett samarbete med analysteknikföretaget ThermoFisher.

Initiativtagare och drivande i projektet är György Marko-Varga och han förklarar nyttan med den plattform de nu arbetat fram:

– I atlasen finns underlag i form av rådata, sekvensdata, karakterisering av tumörer och klassificeringar – alla sökbara. Lösningen till att förstå en patients cancerutveckling och eventuell metastasering, och därmed finna en adekvat behandling, finns i vävnaden.

Tillgängligt för forskarvärlden

Nu finns alla data tillgängliga för andra forskare runt om i världen.

– Vi är framför allt intresserade av att förstå mer om metastasering. Någonstans börjar cancern, där uppstår den primära kampen – och hos vissa patienter sprider sig melanomet till andra ställen i kroppen. Det handlar om olika typer av cancerceller i grupper, så kallade kloner, och en del av dem är aktiva under vissa perioder och sammankopplade på ett sätt som vi idag inte riktigt fullt förstår. Det är som att vissa kloner går in i sovande läge, och sen – ofta efter behandling av primärtumören – vaknar upp och blir aktiva, säger György Marko-Varga.

Den nya cancerklonen ser ungefär likadan ut som ursprungstumören, men det finns ofta små skillnader i såväl genomet som i proteomet. Skillnader som kan ge svar på varför tumören återkommer.

– Och upptäcker man mutationer i den nya cancerklonen hos patienten som inte är kända sedan tidigare finns möjlighet att överväga andra läkemedel, alternativt deltagande i klinisk studie som riktar sig just mot den typ av tumörer patienten har. Här tror jag att den atlas vi tagit fram kan få stor betydelse. Den gör det möjligt att titta på många faktorer samtidigt.

Den kliniska nyttan

Flertalet läkemedel som används för behandling av malignt melanom, och även andra former av cancer, är riktade mot proteiner. En förutsättning för framgångsrik behandling är att proteinet i fråga faktiskt finns i tumören, beskriver Johan Malm, professor i klinisk kemi vid Lunds universitet och överläkare i klinisk kemi på Labmedicin, Region Skåne och medförfattare till studierna:

– I framtiden tror vi att en kartläggning av tumörens proteom kommer att ingå i utredningen av patienten och i valet av terapi vilket i sin tur förhoppningsvis kan leda till bättre behandlingsresultat – inte endast av malignt melanom utan även andra former av cancer.

Atlasen fortsätter utvecklas

Nästa steg som forskarna vill ta är att studera tumörerna före, under och efter behandling och titta på enskilda celler, med så kallad singelcellsanalys.

– Atlasen gör data på melanom tillgängliga för andra forskare. Det ska bli spännande att följa vad den kan användas till, säger Bo Baldetorp.

Vetenskapliga artiklar

Artikeln ”The human melanoma proteome atlas – Defining the molecular pathology” publicerad i Clinical and Translational Medicine, 4 juli 2021

Artikeln “The Human Melanoma Proteome Atlas – Complementing the melanoma transcriptome” publicerad i Clinical and Translational Medicine, 22 juli 2021

Text: TOVE SMEDS

Artikeln är tidigare publicerad som nyhet från Lunds universitet