Medicin

Så Kan ditt Immunförsvar Hackas för att Bota Cancer

Augusta Rampe

Cancer är den vanligaste dödsorsaken för personer under 80 år och nästan alla känner någon som har drabbats. Det är en sjukdom som är otroligt svår att bekämpa. Men nu håller en ny typ av cancerbehandling på att växa fram, en som är baserad på idén att vår egen kropp, med lite hjälp, ska kunna hitta och bekämpa cancern.

Immunterapi är en ny och revolutionerande typ av cancerbehandling som går ut på att hjälpa kroppens immunförsvar att bekämpa cancer. Immunceller är programmerade att aldrig attackera kroppens egna celler och eftersom cancerceller är vanliga kroppsceller som har muterat kan det vara svårt för immunförsvaret att hitta dem. Men nu har forskare lyckats genmodifiera immunceller så att de kan känna igen en cancercell och förgöra den. Dessa genmodifierade celler kallas för CAR-T-celler.

Immunceller i elektronmikroskop

Vad är CAR-T-cellterapi?

T-celler är en slags vit blodkropp som ingår i vårt adaptiva immunförsvar. De skulle kunna liknas vid elitsoldater som har genomgått extra utbildning i att särskilja fiender från kroppsegna celler. De är basen i en CAR-T-cellterapi.

Cellterapier är en typ av behandling som har utvecklats under de senaste åren. Till skillnad från behandlingar med enstaka molekyler som ibuprofen eller med stora proteiner som insulin består en cellterapi av hela, levande celler, till exempel immunceller. Detta kommer med många möjligheter men också flera utmaningar. 

T-cellen behöver modifieras för att kunna användas som cellterapi. Målet är att få T-cellerna att skapa ett protein som kallas CAR (chimeric antigen receptor) och ha det på sin yta. CAR kan binda till ett protein som finns på ytan av cancerceller och om en T-cell kan binda till en cancercell så kan den också förstöra den. En patient som behandlas med CAR-T-terapi har miljontals genmodifierade T-celler som åker runt i kroppen på jakt efter cancerceller att binda till.

CAR-T-terapi utvecklades först för att behandla en typ av blodcancer som kallas akut lymfatisk leukemi. Detta är en förödande cancer som ofta drabbar barn. I de första kliniska testerna deltog cancersjuka barn som hade prövat alla andra behandlingsalternativ men ändå återfallit i cancer. En majoritet av dessa barn överlevde tack vare behandlingen och var fortfarande helt cancerfria 5 år senare. Detta är näst intill mirakulösa resultat inom cancerforskning.

Ung tjej som behandlas med cellgifter

Hur skapas CAR-T-celler?

För att framställa CAR-T-celler krävs en relativt lång och komplicerad process som kombinerar tekniker som har utvecklats hos olika organismer under miljontals år med tekniker som människan har uppfunnit. 

Det hela börjar med ett blodprov som tas från den cancersjuka patienten. Provet skickas till en forskningsanläggning där man separerar de vita blodkroppar från allt annat som finns i blodet, som till exempel röda blodkroppar och blodplasma, bland annat via centrifugering. Sedan måste T-cellerna separeras från de andra immuncellerna. Detta kan göras med hjälp av magnetiska pärlor med antikroppar på. Antikropparna binder till T-cellernas yta och sedan kan man lätt sortera ut dem med hjälp av en magnet.

T-cellerna extraheras från ett blodprov

För att T-cellen ska tillverka CAR så behöver den en gen som kodar för proteinet. Denna genen finns inte där naturligt, så den behöver sättas ihop och föras in i cellen. För att göra detta tar man hjälp av några oväntade allierade, nämligen bakterier och virus. 

Genen transporteras med hjälp av en bakterieplasmid. Plasmider är ringar av DNA som kan förflyttas mellan bakterier och föra gener från en organism till en annan. För att programmera in genen för CAR på en plasmid använder man sig av CRISPR-CAS9. Detta är en slags molekylär sax som kan klippa upp plasmiden. Sedan kan genen sättas på plats och hålen i plasmiden lagas igen. 

För att leverera den genmodifierade plasmiden till T-cellen används ett virus. Virus är naturliga experter på att få in sitt DNA i celler eftersom det är så de förökar sig. Men i labbet används virus utan de gener som krävs för förökning så att cancerpatienterna inte insjuknar i en virussjukdom när de får CAR-T-terapin. 

Vid det här laget är genen för CAR insatt i en plasmid som är paketerad inuti ett virus. Nästa steg är att få viruset genom cellmembranet och in i T-cellen. Man kan göra detta genom att utsätta cellen för elektriska stötar som gör att det blir hål i cellmembranet eller så kan man utnyttja cellmembranets kemi och klä viruset i något som gör att det kan smita förbi. 

Många virus är membranklädda för att kunna ta sig in i en värdcell

När DNA:t har levererats av viruset in i cellkärnan tar cellens egna maskineri över. När T-cellen delas så kopieras allt DNA, inklusive genen för CAR, och på så sätt kan vi skapa tillräckligt med CAR-T-celler för att de ska kunna användas som cellterapi. Sista steget är nu att utföra en mängd säkerhetskontroller. Eftersom cellerna måste vara levande går det inte att sterilisera dem med höga temperaturer som man gör med andra läkemedel. Därför är det mycket viktigt att hela tillverkningen utförs i speciella biosäkerhetsskåp av personal i skyddsdräckter och att proverna hela tiden hanteras i en sluten miljö där allting har steraliserats i förväg. Säkerhetskontrollerna tar lång tid och är kostsamma så det är en klar nackdel med cellterapier. 

Patienten får CAR-T-terapin via dropp

En annan svårighet med framställningen av CAR-T-cellterapi är att den är helt unik från patient till patient. Det gör att det kan finnas en variation i produktens kvalité och att processen blir tidskrävande. Tyvärr skulle T-celler från en donator bara stötas bort av patientens kropp. En dröm är att det i framtiden ska gå att skapa T-celler som kroppen inte stöter bort och som kan användas för att behandla vem som helst. Med en sådan teknik skulle cellterapi bli både billigare, snabbare och säkrare. Vi får helt enkelt vänta och se vad som händer på detta spännande område!

Vill ni lära er mer kan jag rekommendera den här MIT kursen som man kan gå gratis. 

Hemsida: https://www.edx.org/

Titel: MITx: Making a Cell Therapy Principles and Practices of Manufacturing

Källor som användes i den här artikeln

Regionala Cancercentrum i Samverkan; CAR-T Behandling; Regionala Cancercentrum i Samverkan ; 2022; https://cancercentrum.se/samverkan/vara-uppdrag/kunskapsstyrning/cancerlakemedel/car-t-cell-behandling/, 2023-01-08.

National Cancer Institute; CAR T Cells: Engineering Patients’ Immune Cells to Treat Their Cancers; National Cancer Institute ; 2022; https://www.cancer.gov/about-cancer/treatment/research/car-t-cells, 2023-01-08.

Children’s Hospital of Philadelphia; Emily Whitehead, First Pediatric Patient to Receive CAR T-Cell Therapy, Celebrates Cure 10 Years Later; Children’s Hospital of Philadelphia ; 2022; https://www.chop.edu/news/emily-whitehead-first-pediatric-patient-receive-car-t-cell-therapy-celebrates-cure-10-years, 2023-01-15.

Aroshi Mitra, Amrita Barua, Luping Huang, Siddhartha Ganguly, Qin Feng, & Bin He; From bench to bedside: the history and progress of CAR T cell therapy; Frontiers ; 2023; https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2023.1188049/full, 2023-01-15.

National Library of Medicine; Long-Term Follow-Up of CD19-CAR T-Cell Therapy in Children and Young Adults With B-ALL; Pubmed ; 2021; https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33764809/, 2023-01-08.

Samuel Lagercrantz; Samuel Lagercrantz: Immunterapin befinner sig fortfarande i ett tidigt stadium; 2022; Life Science Sweden ; 2022; https://www.lifesciencesweden.se/article/view/841121/samuel_lagercrantz_immunterapin_befinner_sig_fortfarande_i_ett_tidigt_stadium, 2023-01-22.

Bild 1: National Cancer Institute, Unsplash; 2020; https://unsplash.com/photos/red-roses-with-white-background-LnvCEXQwC-o

Bild 2: National Cancer Institute, Unsplash; 2020; https://unsplash.com/photos/child-sitting-on-bed-yg1Zayn0Few

Bild 3: Akram Huseyn, Unsplash; 2021; https://unsplash.com/photos/a-gloved-hand-holding-a-test-tube-filled-with-liquid-fKC9eWRnlGY

Bild 4: CDC, Unsplash; 2020; https://unsplash.com/photos/coronavirus-w9KEokhajKw

Bild 5: National Cancer Institute, Unsplash; 2019; https://unsplash.com/photos/woman-arranging-iv-bags-tC4GCHCCMZg