Characterisation of the leukaemia-associated ETO homologues

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Cellerna i blodet har en rad skilda funktioner, såsom att transportera syre, levra blodet vid behov eller att på olika sätt delta i vårt immunförsvar. Alla blodets celler härstammar från en s k stamcell som har förmåga att genom en rad förändringar mogna ut till vilken typ av cell som helst i blodsystemet. Leukemi är en sjukdom som drabbar blodet och som uppstår p g a att en omogen cell börjar att föröka sig kraftigt och på så sätt tar överhanden. Detta leder till en brist på mogna celler och följaktligen till blödningar, blodbrist och ökad infektionskänslighet. Man har funnit att leukemi ofta uppstår p g a en s k translokation: genom ett fel som uppstår när cellerna delar sig, kan två kromosomdelar byta plats med varandra. Ofta leder en sådan translokation till att två gener som egentligen inte har med varandra att göra, länkas samman. Följden blir att ett onormalt protein uttrycks, där ena delen härstammar från ett protein och den andra delen från ett helt annat protein. Ett av dessa onormala proteiner heter AML1-ETO och det uttrycks relativt ofta i cancercellerna hos patienter med leukemi. Man vet att AML1, som utgör den ena delen av det onormala proteinet, under normala förhållanden har en viktig funktion för utmognaden av cellerna i blodet. Däremot vet man inte så mycket om vad ETO, den andra delen, har för normal funktion. Jag har i mitt arbete studerat den proteinfamilj som ETO tillhör och som består av sammanlagt tre proteiner: ETO, MTG16 och MTGR1. Min uppgift har varit att göra olika experiment som kan leda till att vi bättre förstår hur de här proteinerna fungerar i cellerna. En ökad förståelse av deras funktion kan också leda till en ökad förståelse för vilken roll AML1-ETO spelar vid uppkomsten av leukemi. En av de studier vi gjorde var att undersöka om de olika proteinerna i ETO- proteinfamiljen kan binda till varandra. Genom att undersöka parvisa kombinationer, dels av de tre proteinerna inbördes och dels av dessa och AML 1-ETO, kunde vi visa att de alla kan binda till varandra. Dock användes ett system där man uttrycker väldigt stora mängder av proteinerna jämfört med de mängder som uttrycks i normala celler. Vi har alltså visat att proteinerna i ETO-familjen kan binda till varandra, men inte att de verkligen gör det i sin naturliga miljö. Om de faktiskt gör det, finns möjligheten att de samverkar i cellerna. Dessutom kan AML1-ETO, genom att binda till ETO-proteinerna, på olika sätt störa deras normala funktion och det kan bidra till uppkomsten av leukemi. I en annan studie undersöktes uttrycket av ETO-proteinerna i olika typer av blodceller. Vi fann att ETO uttrycks endast i erytropoesen, dvs den utmognadslinjen som bildar de syretransporterande röda blodkropparna. Det kan tyda på en roll för ETO vid utmognaden av röda blodkroppar. Vi fann att MTG16 och MTGR1 uttrycks även i andra typer av blodceller. MTG16, minskar i mängd i takt med att cellerna mognar ut. Det skulle kunna innebära att MTG16 spelar en roll i de tidiga omogna blodcellerna, men att det måste minska i mängd för att utmognad ska ske. Man tror att ETO-proteinerna har en funktion vid avstängningen av vissa gener. Det tror man därför att de har visats binda till andra proteiner som man vet stänger av gener. I den tredje studien vi gjorde kunde vi visa att ETO-proteinerna binder till ytterligare en genhämmare. Den bindningen har inte visats tidigare. Även här är det oklart om denna bindning sker i normala celler. Om så är fallet, öppnar det möjligheten för en ytterligare komplexitet i kompositionen av genhämmande proteinkomplex. I den sista studien försökte vi att öka eller minska uttrycket av ETO-proteinerna för att på så sätt få information om deras påverkan på cellerna. När vi försökte öka uttrycket av ETO visade det sig att cellerna växte långsammare eller att de dog. Det kan tyda på att ETO spelar en roll vid celldelning och celldöd. Man vet att även AML1-ETO paradoxalt nog kan påverka celler till att dela sig långsammare och att dö snabbare Det är motsägelsefullt med tanke på att cancerceller delar sig snabbt och har en bättre överlevnad än normala celler. Våra studier tyder på att ETO är ansvarigt för de här egenskaperna hos AML1-ETO. Studierna i den här avhandlingen bidrar med en kantbit till det stora pussel som förklarar hur AML1-ETO verkar vid uppkomsten av leukemi. Förhoppningen är att bilden i framtiden ska bli tydligare så att effektivare behandlingsmetoder kan utvecklas.