Ska leverera effektiv immunterapi på ett smartare vis
Så kallade CAR-T-cellterapier, där kroppsegna immunceller genförändras så att de börjar attackera cancerceller, kan rädda liv. Behandlingen kräver dock högteknologiska laboratorier och är enormt dyr. Nu ska forskare utveckla en enklare metod – som liknar den som används vid mRNA-vaccination – för att skapa CAR-T-celler på plats i kroppen.
CAR-T-cellsterapi har revolutionerat behandlingen av B-cellslymfom och B-cellsleukemi, som är cancersjukdomar i lymfsystemet. När den etablerade behandlingen inte har fungerat har prognosen för patienterna varit mycket dåligt. Tack vare CAR-T-cellsterapi har överlevnaden ökat till 80 procent efter ett år, men behandlingen är extremt resurskrävande.
– Alla som skulle behöva behandlingen kan därför inte få den. Den är förknippad med stora logistikproblem och kostnader, säger Samir EL Andaloussi, professor vid Karolinska Institutet.
Tillsammans med en rad andra forskare får han nu anslag från Sjöbergstiftelsen till ett flaggskeppsprojekt där målet är att förenkla behandlingen. När läkare i dagsläget ska genomföra en CAR-T-cellterapi tar de ut speciella immunceller, T-celler, från patienterna. Sedan skickas dessa till ett laboratorium någon annanstans i världen.
– Vi sätter cellerna på ett flyg, till exempel till USA. Där genmodifierar de cellerna, innan de skickar dem tillbaka till oss, säger Stephan Mielke, professor vid Karolinska Institutet och verksamhetschef vid Karolinska Universitetssjukhuset som leder den kliniska delen av projektet.
T-cellerna förändras så att de får ett protein på sin yta som gör att de kan binda till cancercellerna. När läkarna injicerar de genmodifierade T-cellerna i patienternas blodomlopp, går de till attack mot cancercellerna och dödar dem. Behandlingen är otroligt effektiv, men proceduren är krånglig, kostsam och långsam.
– För patienterna handlar behandlingen om liv eller död. Det är svart eller vitt. Men när vi får tillbaka cellerna efter fyra-sex veckor har väntetiden varit för lång för en del av patienterna, säger Stephan Mielke.
För att göra processen enklare, billigare och snabbare, ska forskarna nu utveckla en metod som liknar den som används för att leverera mRNA-vacciner mot COVID-19. De ska fylla minimala fettpartiklar, lipidnanopartiklar, med ett mRNA som innehåller koden för det protein som gör att T-cellerna kan utplåna cancercellerna. På ytan av fettpartiklarna kommer de att sätta en antikropp som gör att partiklarna – när de injiceras i blodomloppet – fastnar på T-celler. T-cellerna kommer då att ta upp partiklarna. När mRNA-molekylerna hamnar inuti T-cellerna kommer de att börja producera proteinet som får dem att gå till attack mot cancercellerna.
– Vår största utmaning är att utveckla bra lipidnanopartiklar. När man injicerar dem i blodet hamnar de ofta i levern och andra organ. Vi behöver optimera dem så att mer hamnar i vävnader där T-celler finns, så som i mjälte och benmärg, säger Samir EL Andaloussi.
Forskarna kommer att undersöka hur väl T-cellerna tar upp lipidnanopartiklarna både i djurmodeller och tredimensionella cellmodeller av mänskliga halsmandlar och mjälte, så kallade organoider.
När fettpartiklarna är tillräckligt bra och har visat sig säkra att använda i djurförsök, kommer gruppen att påbörja kliniska tester på människor. Fungerar behandlingen tror forskarna att många patienter kommer att kunna ha nytta av den. B-celler kan inte bara orsaka cancer, utan även olika autoimmuna sjukdomar. I en studie har forskare till exempel sett tecken på att en traditionell CAR-T-cellsterapi kan fungera som behandling av systemisk lupus erythematosus, SLE.
Beroende på hur forskare utformar antikroppen på ytan av lipidnanopartikeln och vilket mRNA de fyller partikeln med, kan behandlingen alltså riktas mot såväl olika cancersjukdomar som andra sjukdomar.
– Det vi jobbar med är egentligen en helt ny teknik som går att använda vid sjukdomar där det på något vis behövs en genmodifiering, säger Stephan Mielke.
Forskarteamet:
Samir EL Andaloussi, professor, Karolinska Institutet, preklinisk projektledare
Stephan Mielke, professor och överläkare, Karolinska Institutet och Karolinska Universitetssjukhuset, klinisk projektledare
Gunilla Enblad, professor och läkare, Uppsala universitet och Akademiska sjukhuset
Marcus Buggert, docent, Karolinska Institutet
Fredrik Höök, professor, Chalmers tekniska högskola