For tiden skyder et højhus op midt på Aarhus Universitetshospitals grund, finansieret af Aarhus Universitet.
Det bliver så højt, at man fra toppen, hvor patienthotellet kommer til at ligge, efter sigende vil kunne se ud over bugten mod Helgenæs, hvor jeg sidder og skriver dette.
Udover et stort diabetescenter, finansieret af Novo Nordisk Fonden, er der også planlagt special-laboratorier med fokus på stam- og immunceller.
Det vil sige, at det er ikke et laboratorium, hvor man foretager klassiske undersøgelser af serum eller podninger fra næse eller svælg som ved COVID-19 – man arbejder, som navnet antyder, med celler.
Det er håbet, at man med dette laboratorium kan behandle sygdomme, som opstår på grund af genfejl – eksempelvis medfødte immundefekter og cystisk fibrose.
Behandlingen skal ske ved hjælp af lægemidler, som indeholder patienternes egne celler.
Men skal det blive en realistisk mulighed, kræver det, at vi investerer i laboratorierne i Danmark.
Det er imidlertid en investering, som kan komme mange gange igen. Her vil jeg fortælle om disse celler og perspektiverne ved at anvende dem.
\ Om Forskerzonen
Denne artikel er en del af Videnskab.dk’s Forskerzonen, hvor forskerne selv formidler deres forskning, viden og holdninger til et bredt publikum – med hjælp fra redaktionen.
Forskerzonen bliver udgivet takket være støtte fra Lundbeckfonden. Forskerzonens redaktion prioriterer indholdet og styrer de redaktionelle processer, uafhængigt af Lundbeckfonden. Læs mere om Forskerzonens mål, visioner og retningslinjer her.
Vores stam- og immunceller kan dyrkes i laboratoriet
Der arbejdes altså med både stam- og immunceller, hvor stamcellerne nok er de bedst kendte. Det er de celler, som kan give anledning til dannelse af andre celler.
Stamceller har været fremme i den offentlige debat i forbindelse med fosterstamceller, som kan anvendes indenfor den nye gren af lægevidenskaben, nemlig såkaldt regenerativ medicin:
Tænk her eksempelvis på behandling af Parkinsons sygdom, hvor stamceller kan forbedre patienternes rysten og i nogle tilfælde forhindre, at sygdommen udvikler sig.
Immunceller er måske et mere udflydende begreb. Men det dækker over de celler i vores krop, som er ansvarlige for, at vi kan forsvare os, ikke alene mod indtrængende mikroorganismer, men også de forandringer, som kommer indefra som for eksempel kræft.
De er langt fra alle lette at arbejde med, men T-cellerne, som er krumtappen i immunapparatet og blandt andet slår celler inficerede med virus ihjel, har i årtier kunnet dyrkes i måneder til år udenfor kroppen.
Fælles for stamceller og T-celler er, at de også har en evne til at gro i andre pattedyr. Det er en vigtig egenskab, for så kan man studere, hvordan de virker i en levende organisme.
Her er mus, der er avlet til at have et meget svagt immunapparat, de foretrukne.
Forskerne har altså lært mange ting fra sådanne overførsler, som har kunnet give viden om, hvad T-celler kan udrette i en syg menneskekrop.
\ Læs mere
CRIPSR/Cas9-behandlede stamceller kan reparere på syge gener
Jeg har flere gange skrevet om CRISPR/Cas9-teknologien her på Forskerzonen. Den er relativt ny, men har allerede sat sig dybe spor på godt (se her og her) og ondt.
Vi er dog heldigvis nået dertil, at de positive historier nu langt opvejer de negative (især efter den kinesiske forsker, som ændrede på kimcellegener, sidder bag lås og slå).
Ved denne teknologi udnytter man, at enzymer kan klippe vores DNA-streng op meget nøjagtigt, og at et defekt gen kan erstattes eller ’klistres ind’ med et rask.
Det gav Nobelprisen i kemi for 2020 til Jennifer Doudna og Emmanuelle Charpentier, hvilket Videnskab.dk har skrevet om her.
Teknikken er først og fremmet aktuel ved de sygdomme, som skyldes defekt i et enkelt gen. En del tyder dog på, at teknikken kan udvides til at kunne erstatte mere end et gen – på én gang vel at mærke.
\ Læs mere
CRISPR kan kurere udbredt blodsygdom
Der er rent faktisk en række af sådanne såkaldte monogene (det vil sige defekt i kun ét gen) sygdomme, både inden for nerve- , øjen- , blod- og hjertesygdomme, som både teoretisk og på det seneste også praktisk gøres til genstand for genforbedring.
Den tidligste kliniske landvinding kom, da CRISPR-teknikken blev anvendt til at reparere et defekt gen i dannelsen af hæmoglobin – dét gen, som koder for proteinet i vore røde blodlegemer.
Genet er med til at føre ilt ud til vævene og kultveilte tilbage, så det kan udskilles med udåndingsluften.
Én blodsygdom, hvor CRISPR-teknikken kan komme til gavn, er seglcelleanæmi. Det er en medfødt sygdom, der forårsager lav blodprocent (anæmi).
Sygdommen er udbredt i store dele af verden og kilde til megen lidelse. Dels er patienternes iltniveau lavt, så de har svær blodmangel, men de defekte røde blodlegemer kan i visse situation klumpe sammen og give blodpropper og deraf følgende vævsskader.
CRISPR har for ganske nyligt vist at kunne kurere selv den svære såkaldte beta form af denne sygdom.
Perspektiverne ved dette er enorme, da en udbredelse af teknikken vil hjælpe mange patienter til at blive uafhængige af blodtransfusioner samt undgå invaliderende komplikationer og blodpropper.
Dine egne celler som lægemiddel
Overskriften henviser her til det faktum, at det er patientens egne celler, som skal tages ud, dyrkes og derefter undergå CRISPR-behandling.
Når de gives tilbage til patienten, er de at betragte som et lægemiddel, og deres ’produktion’ er derfor underlagt de samme strenge krav, som når for eksempel en vaccine skal produceres.
Blodstamceller er forholdsvis lette at arbejde med, men skal forskerne til nerve- og lungesygdomme (sidstnævnte for eksempel cystisk fibrose), er det vanskeligere at CRISPR-behandle. Men de lovmæssige bestemmelser er de samme.
CRISPR-immunceller helbreder kræftpatienter
Den anden slags celler, jeg omtalte i indledningen, immuncellerne (CAR-T cellerne), skal også produceres i speciallaboratorier.
Teknikken anvender dine T-celler, de celler i immunapparatet, som er de absolut bedste til at slå for eksempel virusinficerede celler ihjel.
Men når de selv rammes ved for eksempel HIV, ’vælter’ de og tager hele immunapparatet med sig i faldet.
Vi har millioner af forskellige T-celler, hver med deres helt specielle funktion. På overfladen har de genkendelses-molekyler, som kun ser helt bestemte proteiner – eksempelvis dem, som er på virus.
T-celler skulle i princippet også genkende kræftceller, som er så ’ufornuftige’, at de har specielle proteiner på deres overflade, som T-cellerne kan se. De har dog også proteiner, som kan lamme T-cellerne.
Det er først for få år siden, at denne sammenhæng blev erkendt og udnyttet, endog i en sådan grad, at det gav en Nobelpris til opdagerne af kræftcellernes dobbeltspil (læs Videnskab.dk’s skriv om det her).
Fjerner vi denne ’lammelse’ af T-cellerne med antistoffer, kan man i mange tilfælde ’vække’ T-cellerne til live.
Specialdesignede T-celler
Her kommer CAR-T cellerne ind.
Forskere i Philadelphia arbejdede ud fra en hypotese om, at det ville være muligt i laboratoriet at omprogrammere T-celler, så de kan komme fri af kræftcellernes lammende virkning og i stedet gøre det, T-celler er bedst til: At dræbe fremmedlegemer, her kræftceller, i kroppen.
Til det formål indsatte de et nyt gen i T-cellerne. Det nye gen er rettet mod det såkaldte CD19-protein, som er fremherskende på kræftceller på patienter med både leukæmi og lymfekræft.
Efter mange forsøg i laboratoriet kunne de for nogle år siden tage T-celler fra patienter, hvis kræftsygdom var holdt op med at reagere på al traditionel behandling, ændre dem i laboratoriet og så sprøjte dem ind i patienten igen.
De første kliniske forsøg var ikke uden problemer. Således blev en række af de første patienter uforklarligt meget syge, to uger efter de havde fået deres egne CAR-T celler tilbage.
De var så syge, at de måtte på intensiv afdeling, de fleste på grund af kredsløbskollaps.
Det viste sig, at årsagen var, at CAR-T-cellerne på to uger havde formeret sig i kroppen, i en sådan grad at de slog langt over 99 procent af kræften ned.
Det var faktisk affaldsstoffer fra netop kræftcellerne, som gjorde patienterne dødssyge.
Man har nu lært at undgå disse komplikationer, og nu regnes teknikken nu er teknikken godkendt til både leukæmi og lymfekræft.
\ Læs mere
Kan udbredes til andre sygdomme
Teknisk set er det en kompliceret proces at få dræbergenet ind i T-celler. De medicinalfirmaer, som har introduceret en række varianter af teknikken, har hidtil selv stået for bearbejdningen i laboratoriet.
Reelt betyder det, at blodprøver for tiden skal sendes udenlands for at få T-cellerne ændret. Når dette er sket i laboratorierne, sendes cellerne retur til, hvor de blev taget ud, så patienten kan få dem tilbage.
Det koster kassen skulle jeg hilse at sige.
Men som ved CRISPR udbredes teknikken til andre sygdomme end leukæmi. Der ser ud til, at diabetes kan være et af de næste mål.
Som at tisse i bukserne for at holde varmen
Kan vi i Danmark udnytte disse landvindinger indenfor cellebaseret behandling?
Det vil komme an på en lang række faktorer, hvoraf økonomi selvsagt kommer til at præge dem alle.
Hvis man overlader opgaverne med at behandle T-cellerne til medicinalfirmaer, behøver man ikke etablere dyre faciliteter, som kan håndtere cellepræparationen og de mange medfølgende godkendelsesprocedurer.
Win-win eller? Nej, det svarer til at tisse i bukserne for at få varmen. Hvorfor? Det er der (mindst) to grunde til:
- De her teknikker bliver så udbredte, at vi har en samfundsmæssig interesse i, at medicinalfirmaerne ikke kan bestemme prisen.
- For det andet berøver man danske forskere at kunne udvikle teknikkerne hos sig selv til anvendelse ikke alene ved de sygdomme, de allerede er godkendte til, men også til nye.
Eksempelvis arbejder vi på Aarhus Universitet på at kunne tilbyde børn med alvorlige immundefekter CRISPR-korrektion.
Til dette skal der sandsynligvis fremstilles nye remedier for hver enkelt patient, en proces, som vil tage for lang tid, hvis det skulle udliciteres.
T-cellebaseret terapi er kommet for at blive
En tredje grund er, at vi kan se ind i en fremtid, hvor firmaer leverer ’råvarerne’, mens man selv står for forædlingen af T-cellerne. Det er for eksempel allerede under opsejling på et universitet i Bangkok, hvor jeg er gæsteprofessor, og hvor kinesiske firmaer står for råvarerne. Det er meget billigere, men kræver selvsagt, at faciliteter og ekspertise er til stede.
Debatten om, hvordan patienternes egne celler skal håndteres, er for nylig skudt i gang (se her, her og her), men jeg vil altså vove den fremskrivning, at cellebaseret terapi er kommet for at blive.
Hvad vi gør i Danmark de næste par år, vil komme til at præge patienternes situation det næste tiår.
Der er brug for investeringer i klassificerede laboratorier, hvis vi ikke skal komme bagud af dansen. Og hvordan det føles, ved vi jo for tiden alt om, hvor det har vist sig, at vi ikke har den mængde vacciner, vi regnede med.
Vil du vide mere om målrettet T-celle terapi? Der er en lang række videoer på YouTube, som beskriver teknikken og fortæller historien ikke alene om teknikken, men også nogle af de patienter, som er blevet kureret af den (hvor Emily Whitehead nok den mest kendte).
\ Kilder
- Peter Hoklands profil (AU)
- 'CRISPR-Cas9 Gene Editing for Sickle Cell Disease and β-Thalassemia', N Engl J Med (2021), DOI: 10.1056/NEJMoa2031054
- 'What CRISPR-baby prison sentences mean for research', Nature.com
- 'Seglcelleanæmi', Sundhed.dk
- 'Dødeligt medfødte sygdomme skal i fremtiden helbredes med genterapi', Innovationsfonden (2018)
