Maria Kasper

Ragnar Söderberg Fellow in Medicine, 2012

Anslagsförvaltare

Karolinska Institutet

Institutionen för biovetenskaper och näringslära

Projektsammanfattning

Kartläggning av hudens och hårfollikelns stamceller

Nyckeln till cancerns gåta finns i våra hårstrån, det är projektets övertygelse. Vår kropp skyddas från omvärlden av huden. Huden utsätts ständigt för skadlig UV-strålning från solen och slits dagligen av små repor och sår. Vår hud reagerar på detta vävnadsslitage genom att aktivera stamceller i huden som kan reparera vävnad och ersätta de skadade cellerna. Felaktig reglering av dessa stamceller kan leda till att cancer utvecklas.

Varför utföra forskning på hårstrån, eller hårsäckens stamceller för att vara mer exakt? Hårsäcken är en del av vår hud och den innehåller flera olika typer av stamceller som tillsammans förnyar hårsäckarna och leder till hårutväxt. Dessa stamceller spelar en viktig roll vid sårläkning, men också för uppkomst av hudcancer. Intressant är att vissa stamceller förblir ofarliga när de muterar medan andra utvecklas till elakartad cancer. Att hitta svaret på varför det blir så är kärnan i projektet. Forskningsprojektets utgångspunkt är den friska huden. Med hjälp av nyskapande forskningsmetoder studeras hårsäckens olika celler, var och en för sig. Som nästa steg blir att använda samma metoder för att analysera hur de olika cellerna beter sig vid sårläkning och hur friska celler omvandlas till cancerceller.

Långsiktigt hoppas projektet kunna bidra till att öppna nya möjligheter för riktad tumörterapi mot de transformerade stamcellerna som initierar cancer. Visionen för de kommande åren är att bygga upp en innovativ och internationellt konkurrenskraftig forskningsgrupp som studerar hudens stamceller och canceruppkomst. Projektet ska fortgå i en k

Skin is an excellent tool to study the onset of cancer since the epidermis of the skin is one of the best-studied stem cell systems and cancer is believed to arise from deregulated stem cell populations. Epidermal stem cells are located in distinct niches of the hair follicle, the sebaceous gland and the interfollicular epidermis and their respective progeny are restricted to defined areas. However, injuries like acute wounds disturb the balance of homeostasis and allow stem cell progeny to repopulate new areas. Cancer also disturbs – or needs a disturbed – homeostasis, thus it is not surprising that wound healing and cancer are tightly linked processes. 

In order to build a comprehensive picture of skin cancer initiation we will: 

A. Determine the cellular contribution of the different stem cells in epidermal homeostasis, and investigate the ability of a wound to reprogram stem cells. 
B. Construct a single-cell resolution 3D hair follicle map. 
C. Investigate the roles of distinct stem cell niches in tumorigenesis. 
D. Uncover the molecular and epigenetic regulation of stem cells, regenerative wound-front cells and newly transformed cancer-initiating cells. 

The proposed research will for the first time generate a complete map of a functional mammalian organ at single cell resolution, unravel the level of stem cell diversity and plasticity, and reveal how wound healing and stem cell reprogramming influence skin cancer development.