Denne artikkelen er produsert og finansiert av Sintef - les mer.
Ved SINTEF forskes det på nye metoder for behandling av såkalt trippel-negativ brystkreft, en av de mest dødelige kreftformene.(Illustrasjonsfoto: iStock)
Kroppen kan lage sin egen medisin mot kreft
Se for deg at vi kan instruere kroppen til selv å lage medisinene den trenger. Genteknologien mRNA-terapi kan få stor betydning for behandlingen av mange sykdommer. Nå utvikler norske forskere denne medisinen mot den hissigste formen for brystkreft.
– Til tross for at vi startet så sent som i oktober 2019, er vi så å si klar med en prototyp klar som snart skal testes på dyr, sier forsker Sven Even Borgos.
Han leder SINTEFs del i et EU-prosjekt innen kreftmedisin, som utvikler medisin til behandling av den farlige kreftformen trippel-negativ brystkreft. Prosjektet EXPERT har hele 150 millioner kroner og forskere fra 11 land til sin disposisjon.
En sentral del av forskingen handler om messenger ribonucleic acids eller mRNA.
mRNA kan beskrives som en arbeidskopi av DNA. Cellene i kroppen bruker denne arbeidskopien som en oppskrift når de lager proteiner.
Forskerne utvikler nå medisin basert på mRNA. Ideen er å gi kroppen en syntetisk framstilt oppskrift på hvordan den selv kan lage viktige proteiner som mangler og som dermed gjør folk syke.
Forsker Sven Even Borgos deltar i utviklingen av syntetisk fremstilte oppskrifter eller koder som kroppen selv kan bruke for å unngå sykdom.(Foto: Sintef)
Genterapi retter kroppens egne proteiner
Blødersykdom illustrerer hvor viktige genene er for proteindannelse. De som har denne sykdommen mangler ett av genene kroppen trenger for å danne proteiner som gjør at blod koagulerer.
– Mange fikk nok med seg debatten som gikk i 2018 om den svært kostbare medisinen Spinraza, som er svært effektiv for noen pasienter med spinal muskelatrofi. Dette en sykdom som sakte, men sikkert ødelegger pasientenes muskler. Denne medisinen baserer seg på en beslektet teknologi.
– Årsaken til at Spinraza koster mange millioner for hver pasient, er at selskapene som har utviklet den vil være sikre på å få igjen pengene de har brukt på det lange og dyre utviklingsløpet, forklarer SINTEF- forskeren.
Han sier at dette viser at offentlig finansiering av slik medisinutvikling er svært viktig. Medisinen som er utviklet av fellesskapet, blir også tilgjengelig for fellesskapet.
Dette er målet for EXPERT-prosjektet og den nye mRNA-medisinen mot brystkreft.
Påvirker cellenes budbringere
Men hvordan virker mRNA som medisin?
– Årsaken til at mRNA-medisiner kan være så effektive, er at de fungerer på samme måte som genene våre. Et gen inneholder koder som forteller kroppen hvilke proteiner den skal danne, og denne instruksjonen må gå gjennom mRNA, forklarer Borgos, som selv er fysiker med doktorgrad i molekylærgenetikk.
Proteinene står i sin tur for blant annet omsetning av næring i kroppen, nedbryting av skadelige stoffer og fornying av kroppen
Med denne metoden lager altså kroppen selv akkurat det proteinet som mRNA-et gir den beskjed om.
For å lage den syntetiske mRNA-delen må forskere ha selve DNA-et som de skal lage arbeidskopien fra. De må også ha et enzym som både kan lese DNA-koden og lage arbeidskopien.
– Dette er en av de helt sentrale prosessene i alt liv, sier forskeren.
Annonse
Det hele skjer imidlertid i et reagensrør. Reaksjons-miksen blir renset med en spesiell vasketeknikk som skiller gen-komponentene fra hverandre. Dette gjør det mulig å plukke ut den delen som skal bli aktiv.
Gir ikke bivirkninger
Proteinene, som i dette tilfellet fungerer som medisin, blir naturlig tilpasset pasienten, til forskjell fra medisiner som er industrielt framstilt.
De fleste vanlige medisiner fungerer ved å endre på funksjonen til slike proteiner. Ofte er endringen upresis. Det kan føre til bivirkninger som er alt fra ubetydelige til livstruende. Samtidig reagerer vi alle ulikt på ulike medisiner, så en medisin som virker for mor, trenger ikke fungere for en datter med samme sykdom.
mRNA består av fire komponenter som forkortes A, U, C og G. Rekkefølgen på disse leses av cellene som bokstaver i en oppskrift. Om mRNA-oppskriften ikke leses av kroppen, har den ingen effekt og dermed ingen bivirkninger. Men i motsatt fall lager kroppen akkurat det proteinet den trenger – og bare det, til rett tid og på rett sted.
– Som medisin og også vaksiner, åpner dette fantastiske muligheter, sier forskeren.
Trenger beskyttelse
mRNA er imidlertid en svært skjør konstruksjon. Dersom det skulle komme på avveie, for eksempel i blodbanen vår, vil kroppen selv destruere det. Derfor har forskerne utviklet en måte å pakke inn den verdifulle komponenten på: De kapsler dem inn i nanopartikler. Disse består vanligvis av fett, som for eksempel kolesterol.
I sin skreddersydde fett-sovepose av nanopartikler, overlever mRNA i blodstrømmen vår.
På sin bane rundt i kroppen finner det deretter veien inn i cellene våre. Også her har fettet en smart funksjon: Kolesterolet gjør at cellene lettere tar nanopartiklene til seg. Cellen omfavner medisinpakken med sin egen cellemembran, frigjør mRNA og starter å lage det nyttige proteinet.
Leveren blir medisinfabrikk
– Det er likevel ikke rett frem å få nanopartiklene til å bli tatt opp i akkurat de riktige cellene i kroppen. I mange tilfeller vil nanopartiklene stort sett havne i leveren, sier Borgos.
Annonse
Han forklarer at leveren fungerer som en renovasjonssentral som spiser alt blodet ikke skal ha. Men, den kan også produsere proteiner. Når leveren effektivt tar opp de mRNA-holdige nanopartiklene, kan den lage mye av det proteinet som kroppen trenger og sende det rett ut i blodstrømmen. Da fungerer leveren som en medisinfabrikk for kroppen.
I arbeidet med den nye kreftmedisinen, skal derimot forskerne sette stoffet som trigger immuncellene rett i svulsten.
Da er det viktig at den beskyttende fettsoveposen fungerer optimalt. Og det er nettopp kvaliteten av denne som skal testes av det norske teamet i SINTEF.
Forskerne har flere års erfaring med testing av medisinske nanopartikler.
Mange bruksmuligheter
Å bruke mRNA som medisin har svært mange ulike bruksmuligheter. I tillegg til å aktivere kroppens eget immunforsvar i kampen mot kreft, kan det også fungere svært godt som vaksine og mot genetiske sykdommer. Forskerne i EXPERT-prosjektet ser på mulighetene slik medisin kan ha for behandling av hjerteinfarkt.
Nanopartikkel-løsninger for levering av medisin har den egenskapen at mRNA-delen enkelt kan byttes ut uten at den kjemiske sammensetningen endres nevneverdig, og uten at medisinen fordeler seg annerledes i kroppen. Når ny viten om en sykdom dukker opp, kan veien til en velfungerende medisin dermed bli kort.
I arbeidet med medisin mot hjerteinfarkt er målet er å få skadet hjertevev til å regenerere seg selv ved hjelp av mRNA.
– mRNA-medisin kan til og med settes rett i ryggmargskanalen, slik at de kommer inn i hjernen. På den måten kommer det seg rundt i blod-hjerne-barrieren. Denne nesten ugjennomtrengelige hinnen har som oppgave å beskytte hjernen, men har samtidig gjort medisinering av hjernesykdommer vanskelig, forklarer forskeren.
