Norske forskere har utviklet en metode som kan gjøre kreftvaksiner mer virkningsfulle.
Ved å tilsette et lysfølsomt stoff i en kreftvaksine blir vaksine-proteinet frigjort på riktig sted i cellen. Det skjer ved å lyse med en lampe fra utsiden.
Kombinert med et stoff som etterligner RNA fra virus, får dette virkelig fart på immunforsvaret.
Forskerne har testet metoden på mus med kreft.
De så at svulstene forsvant hos musene. Videre var responsen fra immunforsvarets T-celler 100 ganger sterkere enn om de bare brukte kreftvaksinen alene.
Vaksinering mot HPV-virus forebygger livmorhalskreft med stor suksess.
Forskere prøver også å utvikle vaksiner mot kreft som allerede har oppstått. Det er en form for immunterapi som kalles terapeutiske kreftvaksiner.
Slike vaksiner skal lære immunsystemet å oppdage et kjennetegn eller «antigen» på utsiden av kreftcellene.
Kjennetegnet kan være felles for flere typer kreft eller unikt for svulsten hos den enkelte pasient.
Kreftvaksinen tilfører et peptid eller protein som finnes på kreftcellene eller oppskriften på disse.
Målet er at immunsystemet skal lære å kjenne igjen kreftcellene, og at T-dreperceller går til angrep.
Er ikke effektive nok
– Kreftceller er muterte og lager antigener som er spesifikke for dem, og som immunforsvaret kan rette seg mot, sier Pål Kristian Selbo, som har ledet den nye studien i samarbeid med Anders Høgset.
– Problemet er at kreftsvulster kan undertrykke immunresponsen, noe som gjør det vanskeligere å etablere effektive T-celleresponser.
I den nye studien har forskerne sett på peptid- eller proteinbaserte vaksiner.
Denne typen vaksiner er under klinisk utprøving, men har foreløpig ikke hatt den store suksessen og brukes ikke i vanlig kreftbehandling ennå.
Annonse
– Problemet er at de ikke er særlig effektive, sier Selbo.
Han er seniorforsker og gruppeleder ved Seksjon for strålingsbiologi på Institutt for kreftforskning ved Radiumhospitalet og Oslo universitetssykehus.
Den nye studien handler om hvordan forskerne kan gjøre disse vaksinene mer virkningsfulle.
Peptidet eller proteinet tas opp av «antigenpresenterende celler» som hører til immunforsvaret. Dette er celler om bearbeider og viser frem antigener for T-celler.
Proteinet tas opp i cellen på en måte som kalles endocytose. Det betyr at den ytre cellemembranen bukter seg innover og lager en liten boble som kapsler inn proteinet i et endosom.
Blæren inneholder enzymer for å bryte ned proteinet.
– Fra gammelt av kalte man det cellens søppelsystem.
– Når peptidene og proteinene blir brutt ned, vil det normalt sendes et signal fra de antigenpresenterende cellene til T-cellene.
Men når nedbrytningen går for langt, presenteres antigenet hovedsakelig til det som kalles T-hjelperceller. Effektiv kreftbekjempelse krever ofte derimot sterk aktivering av T-dreperceller, forklarer Selbo.
Slipper proteinet ut med lys
Hvordan kan forskerne hindre at vaksine-proteinet blir for mye nedbrutt?
Annonse
– Vi må slippe de ut av endosomene, sier Selbo.
Her kommer lysteknikken inn.
Metoden som norske forskere har utviklet over flere år kalles en intracellulær, lysstyrt legemiddel-leveringsmetode, som på engelsk kalles photochemical internalization (PCI).
Den baserer seg på at pasienten, eller musen i dette tilfellet, får i seg et lysfølsomt stoff samtidig med vaksine-proteinet.
– Det lyssensitive stoffet legger seg på membranen til blærene. Når vi lyser, treffer fotonene det lysfølsomme stoffet.
Forskerne lyser rett og slett på musen med en lampe med blått lys. Rødt lys via laser brukes for å trenge dypere ned i vev.
Det lysfølsomme stoffet absorberer lys på bestemte bølgelengder, får høyere energi, og det dannes giftige oksygenforbindelser. Det ødelegger membranen til endosomene og proteinet eller peptidet slipper fritt ut i cellen.
– Her er det et maskineri som prosesserer antigenet og gjør det klart for presentasjon for T-dreperceller.
Pål Kristian Selbo studerer kreftceller i petriskåler på laboratoriet.(Foto: Arnfinn Christensen, forskning.no)
Skrur på alarmen
Med denne metoden får vi en sterkere reaksjon fra de riktige T-cellene. Dette har forskerne også vist tidligere.
Det nye nå er at forskerne kombinerer metoden med et spesielt stoff som setter fart på immunsystemet, kalt en adjuvans.
– Det er kombinasjonen av de tre komponentene som er det sentrale funnet, sier Selbo.
Annonse
Som adjuvans har de brukt syntetisk RNA som ligner arvestoff fra virus. Det får alarmen til å gå i kroppen.
RNA-et forskerne brukte er spesielt fordi det består av dobbelttrådet RNA, som immunsystemet oppfatter som et signal på virusinfeksjon. I motsetning til det meste av kroppens eget RNA består dette molekylet av to tråder.
– Det gir immunsystemet et faresignal som gjør at det trekker til seg enda mer immunceller enn om du bruker metodene separat.
Kan potensielt brukes mot flere typer kreft
Kombinasjonen som forskerne presenterer i den nye studien, er ikke testet ut på mennesker med kreft ennå, forteller Selbo.
– Det er en av begrensingene. Vi kan ikke si sikkert om dette vil fungere i mennesker, men det virker veldig lovende i en preklinisk modell.
Selv om den nye kombinasjonsbehandlingen foreløpig bare er testet i mus, har deler av teknologien krysset grensen til mennesker. Det er gjort en klinisk studie i friske frivillige, som viste at metoden kunne brukes på en sikker måte.
PCI er også tidligere testet ut i flere kliniske studier innen kreftbehandling. Det ble faktisk dannet et norsk selskap basert på å bruke den lyskjemiske metoden, kalt PCI Biotech. Selskapet er nå nedlagt.
I den nye musestudien er behandlingen testet mot HPV-relatert kreft, men Selbo sier at PCI-metoden potensielt kan brukes for flere kreftformer.
Metoden virket ikke bare med HPV-antigenet. Forskerne fikk også forsterkede immunresponser mot blant annet antigener fra telomerase og hepatitt B-virus.
I framtiden kan den kanskje også inngå i persontilpassede kreftvaksiner, som skreddersys mot kjennetegn ved svulsten hos den enkelte pasient, sier Selbo.
Forskningen har blitt støttet gjennom mange år av Forskningsrådet, men også og Radforsk og Helse Sør-Øst.
– Hadde likt å se at noen videreutvikler det
Annonse
Markus Haug er forsker og immunolog ved Institutt for klinisk og molekylær medisin ved NTNU.
Han forsket på PCI-metoden for noen år siden og har blant annet samarbeidet med Pål Kristian Selbo. Men han har ikke fulgt med de siste årene og har ikke vært med på den nye studien.
Haug sier det er spennende å se hva som er gjort videre.
Funnene er ikke helt uventet, sier Haug.
– Økt T-cellerespons for vaksinering med PCI er vist før. Denne studien viser en tydelig tilleggseffekt når PCI vaksinering kombineres med en adjuvans og demonstrerer i tillegg at effekten kan oppnås med ulike typer vaksiner.
Det som er spesielt, er at alle komponentene av behandlingen har vært testet på mennesker hver for seg, PCI metoden, adjuvans og vaksinen som ble testet. Det bringer metoden nærmere å kunne prøves ut hos mennesker, sier Haug.
Videre sier han at anti-tumor-effekten hos musene var sterk. Han ble selv imponert da han tidligere var med å teste PCI som strategi for å øke effekten av kreftvaksiner hos mus.
– Jeg synes det var helt utrolig. Det er sjelden jeg har vært med i et prosjekt der ting har fungert så bra.
Han tror ikke metoden vil egne seg med det første for å øke effekt av vanlige vaksiner, på grunn av fare for bivirkninger, men at den vil egne seg for kreft.
– Jeg synes fortsatt det er en veldig spennende metode og hadde likt å se at noen videreutviklet det hele.
