Gene discovery to disarm tumor-associated macrophages using genome-wide CRISPR-CAS9 mediated knock out screens

Popular Abstract (Swedish)

Avväpna tumörvänliga makrofager för att bekämpa cancer

Cancer är en av de vanligaste orsakerna till att människor dör i värden idag. Att hitta nya effektiva behandlingsformer och läkemedel är därför av yttersta vikt. Stort intresse har under senare tid ägnats åt tumörens närmiljö och hur den i sig kan påverka sjukdomsförloppet och effekten av behandlingen. Makrofager som normalt försvarar oss mot angrepp blir i den här miljön omskolade att i stället hjälpa till med tillväxt och spridning av tumörcellerna. Vi vill hitta ett sätt att avväpna dessa makrofager och få tillbaka dem i vår tjänst mot tumören.

I miljön omkring en tumör finns det även många normala celler och särskilt vanliga bland dem är tumör associerade makrofager (TAMar). I flera kliniska studier har man sett att hög närvaro av TAMar i tumören korrelerar med dålig prognos och låg överlevnad. Makrofager generellt är viktiga medlemmar av vårt immunförsvar men deras förmåga att förändra sig är väldigt stor och de kan anta olika fenotyper beroende på vilka signaler de får från sin omgivning. De kan antingen agera inflammatoriskt och försöka utrota tumörcellerna eller i en annan form istället hjälpa tumören att växa och sprida metastaser. Man har sett att majoriteten av makrofagerna som finns kring tumören har en fenotyp som främjar dess tillväxt. Vi vill hitta faktorer som kan förändra de tumörvänliga makrofagerna och få dem att angripa tumörcellerna för att på så sätt kunna bekämpa cancern.

Hur ska vi åstadkomma det?
Vi har använt oss av en cellinje som har potential att utvecklas till makrofager av olika fenotyp. CRISPR-Cas9 är en teknik som med hjälp av speciella guide RNA kan användas för att knocka specifika gener i en cell. Vi har använt ett helt bibliotek med olika guide RNA för att kunna hitta och stänga av alla gener i vår cellinje. Men vi har gjort det på ett sådant sätt att endast en gen är knockad åt gången i varje cell och därmed kan enskilda geners betydelse bedömas.

Man kan tänka sig att bukvätskan hos cancerpatienter med framskriden sjukdom innehåller många av de faktorer som påverkar de friska cellerna att agera i tumörcellernas tjänst. Vi har utvecklat ett protokoll där vi använder oss av sådan vätska för att tvinga de normala makrofagerna, men med knockade gener, att bli tumörvänliga. De celler som har en gen avstängd som är viktig för att kunna utveckla den tumörvänliga fenotypen antas därmed kunna fly behandlingen. Flödescytometri är en teknik där man kan identifiera olika celltyper med hjälp av fluorescerande antikroppar, som känner igen specifika markörer på cellers yta. Vi har lyckats hittat antikroppar med vars hjälp, tumörvänliga och tumörbekämpande makrofager kan skiljas åt. Genom att märka in våra knockade makrofager med dessa antikroppar kan man därefter sortera ut de celler som lyckats undgå förvandlingen till tumörvänlig fenotyp. Från de utsorterade cellerna kan man extrahera DNA och med djupsekvensering identifiera vilka gener som är knockade i dessa celler. Dessa gener är viktiga för att makrofagerna ska kunna förändras till en tumörvänlig fenotyp och om det kan förhindras kan ett aktivt försvar mot tumörcellerna bibehållas. Om ett läkemedel med en sådan profil kan utvecklas och användas tillsammans med redan befintlig tumörterapi kan förhoppningsvis förbättrad effekt uppnås.




Masterexamensprojekt i Molekylärbiologi 60hp 2019
Biologiska institutionen, Lunds universitet

Handledare: Björn Nilsson och Jenny Mattsson
Avdelningen för Hematologi och Transfusions Medicin, Lund University

• author: Erlandsson, Eva
• supervisor: Jenny Mattsson; Björn Nilsson
• organization: Degree Projects in Molecular Biology
• course: MOBN03 20182
• year: 2019
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Biology and Life Sciences
• language: English
• id: 8982591
• date added to LUP: 2019-06-12 15:57:01
• date last changed: 2019-06-12 15:57:01