Cellenes overivrige vaktmestere kan øke risikoen for kreft

Når en celle deler seg skal den egentlig fordele kromosomene sine slik at hver celle får 23 par hver. Kromosomene skal så samle seg i en ny kjerne omgitt av en hinne. Men noen ganger blir ett kromosom igjen og danner en egen liten kjerne, en såkalt mikrokjerne.

– Dette skjer ganske ofte, og disse mikrokjernene blir som oftest raskt fjernet av immunforsvaret vårt, forklarer Mariana Vietri. 

Men noen ganger hoper mikrokjernene seg opp og dette har lenge vært forbundet med dårlig prognose når de blir funnet i celler fra pasienter med kreft.

I det siste har forskere forstått at trykk og krefter fra miljøet utenfor cellen kan forårsake skader på kjernemembranen.

– Hurtig reparasjon er nødvendig for å hindre skade på genomet. Et skadd genom kan føre til kreft, sier Coen Campstijn, som har ledet studien. 

– Dersom prosessen ikke virker, har det skadelige effekter på arvestoffet. ESCRT blir derfor regnet som en vaktmester for genomet vårt, sier forsker Mariana Vietri. Hun er også førsteforfatter av studien.

Oppdagelse som gir fremskritt i kreftforskning

– Studien kan ha stor betydning for utvikling av kreftbehandling, sier Coen Campstijn. I tillegg gir den grunnleggende biologisk innsikt. 

Akkurat som sine storebrødre, cellekjernene, har mikrokjerner sin egen membran som beskytter deres arvestoff mot skade.

Uheldigvis er mikrokjernens membran mye svakere enn cellens kjernemembranen og blir nesten aldri reparert når den er skadet.

I stedet blir skade på mikrokjernens membrane etterfulgt av et sammenbrudd av membranen som fører til at kromosomet inne i mikrokjernen brekker opp i småbiter.

– Denne prosessen, som kalles kromotripse, har vist seg å være en drivkraft ved utvikling av kreft, sier han.

Overivrige vaktmestere i cellene gjør stor skade

Før visste vi ikke hva som forårsaker kollaps av mikrokjerner. Forskerne har nå avdekket at det er ESCRT som er ansvarlig for sammenbruddet i mikrokjerner. Enkeltdeler i ESCRT-maskineriet hoper seg opp i uforholdsmessig store mengder ved skader på mikrokjernens membran. 

I stedet for å hjelpe til med reparasjon gjør denne opphopningen av ESCRT-proteiner at reparasjonen sporer av og fører til store endringer på overflaten av mikrokjernen.

– Vi kan sammenligne det med at vaktmesterne blir så ivrige i tjenesten sin at de presser seg for mange inn i et rom og ender opp med å skade det de faktisk skal beskytte, sier Coen Campstijn.

Disse forårsaker i sin tur strekkskader på kromosomet, som til slutt blir brutt opp i småbiter.

– Derfor, stikk i strid med jobben sin som vaktmester, gjør ESCRT-maskineriet faktisk skaden verre i mikrokjerner, avslutter han.

Fakta om ESCRT:

• En gruppe proteiner som har som oppgave å binde seg sammen til trådbaserte strukturer som syr sammen hull i cellemembraner.
• De er noen av de eldste proteinene vi kjenner til.
• De finnes flere steder i en celle.
• De kan spille en rolle i spredning av virus. Dog ikke koronavirus.