Lys hjelper genoverføring til kreftceller

Innen genterapi har man lenge prøvd å finne effektive måter å overføre gener til celler. Nå viser det seg at lys kan være en løsning på problemet.

Publisert
"Lina Prasmickaite."
"Lina Prasmickaite."

I jakten på bedre genoverføringsteknikker til bruk innen genterapi, har Lina Prasmickaite i sitt doktorgradsarbeid kombinert genlevering med bruk av såkalte fotokjemiske stoffer.

Hun har for første gang vist at fotokjemisk behandling gir en mer effektiv genoverføring til kreftceller i forhold til å levere genene alene.

Bakgrunnen for arbeidet har vært at dagens metoder for å levere gener til celler på en spesifikk, effektiv og sikker måte er for dårlige. Derfor har heller ikke genterapi blitt noen utbredt behandlingsform ennå.

Fotokjemiske stoffer i kreftterapi

Prasmickaite har jobbet på forskningsgruppen til dr. Kristian Berg ved Avdeling for Biofysikk ved Det Norske Radiumhospital. De har lang erfaring med å bruke fotokjemiske stoffer i kreftterapi.

Når disse stoffene utsettes for lys, vil de utløse fotokjemiske reaksjoner. Nå viser det seg at disse stoffene også kan effektivisere leveringen av nye gener til cellene.

Fremmede gener tas opp av cellene og kapsles i små bobler (endosomer) utenfor cellekjernen (prosessen kalles endocytose). Genene kan vanligvis ikke frigjøres fra disse boblene på egen hånd, og vil derfor ikke komme seg videre til cellekjernen.

Hvis man derimot har brukt fotokjemiske stoffer på cellene, kan man ved å belyse cellene få fotokjemiske reaksjoner som fører til at boblene sprekker. Dermed frigjøres genene i cellen og kan tas opp i cellekjernen. Teknikken kalles PCI - photochemical internalisation.

"PCI (photochemical internalisation) Det lysfølsomme stoffet, fotosensetiseren, S, og makromolekylet, M, i dette tilfellet et gen, tas opp i cellen (I) og innkapsles i bobler (II). Lyseksponering setter igang en fotokjemiske reaksjon som ødelegger boblen og makromolekylet frigjøres i cellen (III). Basert på figur fra Lina Prasmickaite."
"PCI (photochemical internalisation) Det lysfølsomme stoffet, fotosensetiseren, S, og makromolekylet, M, i dette tilfellet et gen, tas opp i cellen (I) og innkapsles i bobler (II). Lyseksponering setter igang en fotokjemiske reaksjon som ødelegger boblen og makromolekylet frigjøres i cellen (III). Basert på figur fra Lina Prasmickaite."


I tillegg til at metoden øker genlevering til cellekjernen er metoden spesifikk. De fotokjemiske stoffene akkumuleres nemlig i kreftceller, og bare de cellene som belyses får økt opptak av gener.

En av ulempene med metoden er at den fører til en del celleødeleggelse. Derfor vil kreftsvulster som likevel skal ødelegges være et egnet mål.

Langt igjen til klinisk bruk

Prasmickaite har vist metoden virker godt på kreftceller som dyrkes i skåler, men derifra til klinisk bruk er det en lang vei. Firmaet PCI biotech har patentert metoden som Prasmickaite har utviklet, og målet er å utvikle metoden videre slik at den kan brukes i klinikken - først og fremst i kreftterapi.

Prasmickaites avhandlingen har tittelen “Photochemical transfection for site-directed gene delivery - an in vitro study”, oversatt til norsk “Fotokjemisk transfeksjon for målrettet genlevering - et in vitro studium”.