Gærceller kan anvendes til hurtig test af immunterapi mod kræft

Et internationalt forskerhold med stærk deltagelse fra DTU har udviklet en ny bioteknologisk platform, der gør det muligt at teste og forstå avancerede kræftbehandlinger langt hurtigere og billigere end før. Den nye teknologi kan reducere udviklingstiden af nye typer immunterapi mod kræft fra måneder til dage eller uger.

Studiet, som er udgivet i det anerkendte tidsskrift Nature Communications, præsenterer en såkaldt yeast surface display-teknologi, der bruger modificeret gær til at efterligne menneskelige kræftceller. Teknologien kan undersøge, hvordan patienternes egne immunceller, såkaldte CAR T celler (Chimeric Antigen Receptor) reagerer på forskellige kræftantigener.

“Det mest overraskende for os var, hvor præcist de ingeniørskabte gærceller kunne efterligne rigtige kræftceller. De aktiverede CAR T celler næsten lige så effektivt som traditionelle kræftcellelinjer – og i nogle tilfælde endnu mere robust. Den kombination af præcision, hastighed og ekstremt lave omkostninger betyder, at vi nu kan teste nye immunterapier med en skala og fart, der simpelthen ikke har været mulig før. Jeg tror, at denne platform kan være med til at levere mere sikre og mere målrettede kræftbehandlinger til kræftpatienter” siger professor Sine Reker Hadrup fra DTU Sundhedsteknologi.

På den korte bane ændrer studiet ikke konkrete behandlinger, men det kan i et lidt længere perspektiv få stor betydning. Den nye platform kan gøre forskerne i stand til langt hurtigere at vurdere, hvilke CAR T varianter der er mest lovende. CAR T celleterapi virker i dag bedst mod blodkræft. En detaljeret screening af antigenrespons kan hjælpe forskere med at finde indgange til mere komplekse solide tumorer, hvor behandlingen traditionelt har været sværere.

Genkender og angriber kræftceller

CAR T celleterapi er en form for immunterapi, hvor patientens egne T celler tages ud af kroppen, omprogrammeres genetisk og føres tilbage i blodbanen. De programmeres til at bære en “CAR” der fungerer som en målrettet sensor, der kan genkende og angribe kræftceller.

Det er en potent og ofte livsreddende behandling, især mod blodkræft, men udviklingen af nye CAR T terapier er kompleks, risikofyldt og ekstremt dyr. Selv små forskelle i kræftantigener fra patient til patient kan få terapien til enten at virke strålende – eller fejle. Studiets mål er at gøre denne udviklingsproces langt mere forudsigelig.

Ændrede gærceller bruges til at teste immunterapi

Forskerne har ændret almindelige gærstammer genetisk, så de kan udtrykke menneskelige kræftantigener på deres celleoverflade. Det betyder, at gærens overflade fungerer som en slags biologisk testskærm, hvor man indsætter opskriften på et bestemt kræftantigen i gærcellen. Gærstammen producerer og viser dette antigen på sin yderside, næsten som om den var en kræftcelle, og forskerne kan derefter udsætte gærstammerne for CAR T celler og måle, hvordan de reagerer.

Metoden er meget billigere og hurtigere end at dyrke menneskelige kræftceller eller bruge avancerede nanoteknologiske systemer. Forskerne bag studiet fremhæver, at de gærbaserede modeller fungerer lige så godt som – og i nogle tilfælde mere robust end – traditionelle kræftcellelinjer.

Hurtigere og mere præcis behandling af kræft

Ifølge DTU-forskerne professor Sine Reker Hadrup, Marcus Deichmann og Emil D. Jensen giver platformen mulighed for at teste mange forskellige antigener hurtigt og systematisk og bedre forstå, hvorfor visse CAR T designs virker bedre end andre. Derudover gør platformen det muligt at teste og forudsige, hvordan CAR T celler reagerer på de forskellige strategier som kræftceller benytter som ’skjold’ mod immunsystemet. Dermed kan nye, forbedrede CAR T terapier udvikles langt hurtigere.

Det særligt bemærkelsesværdige er, at gær vokser ekstremt hurtigt og kan tilpasses på få dage. Det gør den nye teknologi til et fleksibelt screeningsværktøj, som alle forskningsmiljøer – store som små – kan få gavn af.