Ny bevilling skal være med til at styrke behandlingen af kræft
Professor Michael Lund Nielsen fra Institut for Molekylærbiologi og Genetik ved Aarhus Universitet har modtaget en bevilling på 3,9 millioner kroner fra Kræftens Bekæmpelse. Bevillingen skal bruges til at undersøge, hvordan kræftcellers håndtering af DNA-skader kan udnyttes til at udvikle mere målrettede behandlingsstrategier.
Projektet fokuserer på proteinet PARP1, som overvåger DNA-integriteten under cellens kopiering af arvematerialet. Det gælder især i kræftceller, der ofte deler sig hurtigt og derfor er særligt afhængige af effektive mekanismer til at håndtere DNA-skader.
Michael Lund Nielsen og hans forskningsgruppe har vist, at PARP1 ikke blot hjælper med at registrere DNA-skader. Proteinet regulerer samtidig sig selv gennem en kemisk modifikation kaldet auto-ADP-ribosylering. Denne modifikation ændrer PARP1's egenskaber og ser ud til at være afgørende for, hvornår proteinet frigøres fra DNA. Hvis PARP1 ikke frigøres korrekt, kan det blokere den normale DNA-kopiering og skabe yderligere stress i cellen.
Forskerne vil undersøge, hvordan denne mekanisme påvirker den stress, der opstår, når kræftceller kopierer deres DNA, og hvordan den kan udnyttes til at forbedre effekten af eksisterende PARP-hæmmere, som i dag anvendes til behandling af flere kræftformer.
"Det er jo sådan en mangeårig udviklingsfase, hvor man kan sige, at vi nu med vores teknologier faktisk kan gå ind og forhåbentlig forbedre behandlingen af patienter fremadrettet," siger professor Michael Lund Nielsen.
Forskningsgruppen vil blandt andet bruge avanceret massespektrometri til at kortlægge de kemiske modifikationer på PARP1. Massespektrometri gør det muligt at måle molekylers struktur, masse og mængde med høj præcision og er derfor et centralt redskab i projektet.
"Vi har udviklet en massespektrometrisk strategi, som gør det muligt præcist at identificere de aminosyrer i PARP1, der modificeres med ADP-ribose. Der har i feltet længe været usikkerhed omkring, hvor PARP1 præcist modificeres, og hvordan disse modifikationer bidrager til at regulere proteinets interaktion med DNA under kopiering af arvematerialet. Vores teknologi giver en hidtil uset mulighed for systematisk at kortlægge disse modifikationer og forstå deres biologiske betydning," forklarer Michael Lund Nielsen.
Målet er at opnå en bedre forståelse af, hvorfor nogle kræftceller reagerer på behandling med PARP-hæmmere, mens andre udvikler resistens. På længere sigt kan projektet bidrage til at identificere nye biomarkører og pege på mere præcise kombinationsbehandlinger til patienter med kræft.
Bevillingen understøtter dermed forskning, der kan bringe grundlæggende viden om DNA-reparation og replikationsstress tættere på fremtidens kræftbehandling.