Jonathan T. Irish (t.v.) og Bjørn Tore Gjertsen henter frem kreftceller fra en av Haukeland universitetssykehus sine biobanker for signalovervåkning.
Skreddersydd medisin
Skreddersydd medisin er forsøk på å være mest mulig treffsikker når man velger behandling for ulike pasienter. De siste ti årene har betegnelsen referert til det å gi individualisert diagnostikk, og formgi behandling ut fra kunnskap om individuelle genetiske variasjoner.
Gen er en arveenhet, en sekvens av et DNA-molekyl som inneholder informasjonen om hvordan et protein skal bygges opp. Genene bestemmer hvilke sykdommer en er disponert for.
Genom er hele den arvemessige informasjonen til en organsime, som er kodet inn i organismens DNA.
Proteom er alle de proteinene DNA koder for, og som faktisk blir produsert. Nesten alle legemidler virker ved å være målrettet mot ett, eller helst flere, proteiner i organismen.
Genterapi betyr at man tilfører et gen, som erstatter muterte eller manglende gener. De tilførte genene danner nye produkter, som kan kurere sykdommer.
Stamcelleterapi: Mange skader og sykdommer skyldes ødeleggelse eller nedsatt funksjon av en bestemt celletype. Det er sannsynlig at disse cellene kan erstattes av celler som produseres av stamceller. Disse kan tilføres pasienten, som kan reparere organer etter skade og sykdom.
Xenotransplantasjon er medisinsk bruk av genprodukter, levende celler, vev og organer fra dyr. For eksempel har det vært forsøk med transplantasjon av insulinproduserende celler fra gris. Problemet er at menneskekroppen avstøter fremmede elementer.
Farmakogenomikk studerer hvordan genetisk variasjon påvirker respons på legemidler, effektivitet og bivirkninger.
Farmakoproteomikk studerer hvordan legemidler påvirker proteinene i en syk celle eller kropp. Signaliseringsstudier er en del av dette. I motsetning til genomikk studeres legemidlenes direkte målmolekyl, proteinene. Dette er et nytt felt med store forhåpninger.
Cellenes signaliseringssystem forteller cellene når de skal flytte på seg, kopiere seg og når de skal dø. Leukemicellene er muterte celler med et forvrengt signalsystem. Dette fører til at de kopierer seg og vokser, uten å tilpasse seg til miljøet rundt seg.
Imatinib er et legemiddel som blir brukt for å behandle ulike typer kreft ved at det slår ut kreftcellens signalsystem, slik at den dør. Imatinib markedsføres under navnet Gleevec (USA) og Glivec (Europa/ Australia).
– I dag klarer vi å holde leukemi under kontroll ved hjelp av skreddersydd medisin, basert på kunnskap fra genteknologi. Imatinib er et legemiddel som avbryter leukemicellens signalprosess slik at den dør.
– Fra å ha en uryddig og livstruende vekst i beinmargen, normaliseres blodcellene i løpet av en måned. Og etter et år kan alle cellene være borte, sier professor Bjørn Tore Gjertsen ved Institutt for indremedisin på Haukeland universitetssykehus.
Han og post.doc Jonathan Thomas Irish fra Stanford University har påbegynt et prosjekt der de overvåker cellenes signalsystemer.
De vil kartlegge kommunikasjon mellom celler og deres omgivelser ved ulike typer kreft.
Overvåkningssystem for celler
– Fra leukemiforskningen har vi lært at kreftcellene er helt avhengige av cellenes signalsystem.
– Blant annet har vi sett at imatinib angriper cellene på molekylnivå. Vi tror at alle typer kreft skyldes signalmutasjoner i cellen, men vi vet ikke helt hvordan enda.
– Husk at det tok 40 år fra genfeilen ved kronisk leukemi var funnet til imatinib-medisinen var i handel, sier Irish.
For fem år siden klarte han å lage et overvåkningssystem som gjør det mulig å kartlegge signalsystemet for hver enkelt celle.
– Vi har sett at en del aggressive kreftformer henger sammen med en kompleks feilslutning i signalsystemet i cellene.
– Utfordringen for skreddersydd kreftbehandling er at den sannsynligvis må være en kombinasjon av ulike behandlinger og fremtidige medikamenter.
– Ett enkelt medikament som imatinib vil ikke kunne slå ut komplekset av forskjellige kreftcellesignaler alene, mener Gjertsen.
Han tror at nøkkelen til kreftgåten nå kanskje er funnet.
– Det at vi nå er i stand til å overvåke og forstå signalsystemene for hver enkelt celle, og at vi senere håper på å være i stand til å lage medisin som kutter ut ulike cellegruppers signaliseringsfeil, ser ut til å være nøkkelen her.
Fra blodprøve til behandling
Ifølge Irish og Gjertsen viser det seg at pasienter med lignende signalnettverk responderer likt på eksisterende behandlingsmetoder.
Dette kan bety at man blir i stand til å skreddersy behandlingsopplegg uten at man nødvendigvis kjenner genfeilen.
– Merk at dette er studier av en kreftsykdoms proteiner, og representerer to nye konsepter. Proteinanalyse i stedet for genanalyse, og avlesning av kreftcellenes signal-og informasjonssystemer, gjerne i levende celler, sier Gjertsen.
Annonse
– Ved hjelp av signalovervåkning av hver enkelt celle, tror jeg vi blir i enda bedre stand til på forhånd å peke ut hvilke pasientgrupper som trenger hvilken type behandling.
– Men kanskje vil den enkelte pasient kreve kombinasjoner av behandling for å møte de ulike cellegruppenes signaliseringsfeil i en og samme kropp, forteller Irish.
Slå ut kreftceller
Forskere ved Stanford University har allerede utført vellykkede forsøk på å slå ut feilsignalisering på noen typer kreftceller.
Irish tror at en etter hvert vil være i stand til å slå ut alle typer kreftceller.
– Jeg tror også at den dagen kommer hvor man bare kan ta en blodprøve, og ut fra denne få stilt riktig diagnose med påfølgende skreddersydd behandling, sier Irish.
– Våre egne pasientutprøvninger viser at vi kan forandre signalsystem og gjøre en kreftsykdom mindre hissig. Dette er første trinn på veien for å sette behandling av cellesignalisering i system.
– Imatinib er et eksempel fra dagens kliniske praksis, hvor det ut fra en blodprøve påbegynnes en målrettet terapi som er designet for å treffe nøyaktig det molekylet eller genproduktet som er sykt eller skadet. Dette er en trend som vil omfatte flere og flere sykdommer, tror Gjertsen.
Kritisk blikk på fremtiden
Dag E. Helland er skeptisk til skreddersydd medisin
Professor Dag Emil Helland er mindre optimistisk enn Irish og Gjertsen når det gjelder fremtiden for skreddersydd medisin.
I de siste årene har han drevet prosjektet «Hype and Hope», som retter et kritisk blikk mot ulike typer medisinsk forskning som har blitt prioritert og forskuttert de senere årene.
Han har blant annet sett på ulike typer skreddersydd medisin, som han mener langt fra sikkert har noen terapeutisk effekt.
Annonse
Helland er professor i bioteknologi ved Molekylærbiologisk institutt og leder av Den nasjonale forskningsetiske komité for naturvitenskap og teknologi (NENT).
– Genterapi, stamcelleterapi og xenoterapi er alle eksempler på hype. Til tross for mange strategiske satsninger, nyopprettede firmaer og milliardinvesteringer siden 90-tallet, har det ikke skjedd noe gjennombrudd med genterapi.
– Stamcelleteknologi, hvor man skulle designe og konstruere gener, har heller ikke vært noen suksess så langt. Xeno-transplantasjon var også en fiasko: Det viste seg at griser var mer forskjellige fra mennesker enn forskerne antok, forteller Helland.
Krever radikal nytenkning
Han påpeker at han ikke er ute etter å fordømme forskning på skreddersydd medisin. Men han mener at det må en radikal nytenkning til før man kan forvente suksess for skreddersydd medisin basert på genforskning.
– Naturen er som regel mye mer kompleks enn det man trodde i utgangspunktet, og mye mer kompleks enn slik den blir fremstilt når man forsøker å få forskningsmidler. Når det forskes på naturens kompleksitet, anvendes reduktive vitenskapelige modeller for å drive rasjonell forskning.
– Denne reduksjonismen skjuler naturens kompleksitet, men gir samtidig økt innsikt i naturens mekanismer. Genetikk er et svært komplisert fag, hvor det er snakk om samarbeid mellom milliarder av celler for én enkelt kroppslig funksjon.
– Skreddersydd medisin er et så komplisert felt at man må over i et nytt paradigme. Man må begynne med enkle problemstillinger i grunnforskningen, og kanskje håpe på en ny erkjennelse som reviderer vårt grunnsyn, sier Helland.
