För att kunna programmera om lättillgängliga celler till specifika immunceller som bekämpar olika sjukdomar, måste man känna till “receptet” för omvandlingen. Nu har forskare vid Lunds universitet skapat ett bibliotek av de 400 faktorer som behövs för omprogrammering och påbörjat arbetet med att hitta rätt kombination – recept – för varje typ av immuncell.
Vårt immunförsvar består av skilda typer av celler som är specialiserade på olika funktioner för att kunna skydda oss mot sjukdomar. Normalt sett är immunförsvaret väldigt bra på att hitta och förgöra virus och bakterier och cancerceller. Men samtidigt kan dessa inkräktare också utveckla strategier för att undkomma immunförsvarets angrepp.
– Immunterapi är en grupp behandlingar som hjälper kroppen att försvara sig själv genom att förstärka eller styra immunförsvaret. Vid cancer användimmunförsbars till exempel patientens egna T-celler som modifieras genetiskt för att bättre hitta och döda cancercellerna. Det är en av de mest lovande metoderna inom modern medicin, säger Ilia Kurochkin, postdoc vid Lunds universitet och försteförfattare till studien.
Från lättillgänglig till sällsynt
Trots framsteg svarar inte alla patienter på dagens behandlingar. Dessutom är många av våra immunceller sällsynta och svåra att utvinna från patientens blod. Att kunna programmera om lättillgängliga immunceller till mer sällsynta celler, är därför lovande för framtidens immunterapier.
– Men framstegen har varit begränsade, eftersom vi fortfarande inte fullt ut förstår vilka faktorer som styr cellernas identitet och funktion. För att omvandla en mer tillgänglig cell – till exempel en hudcell – till en specifik immuncell, behöver vi först veta vad som krävs för omprogrammering, säger Ilia Kurochkin.
400 faktorer kan ge tusentals kombinationer
Forskarna ville därför utveckla en teknik för att identifiera vilka faktorer som behövs för att ändra en cells identitet. De skapade ett bibliotek med över 400 immunrelaterade faktorer, var och en märkt med en unik DNA-streckkod. Med hjälp av detta system kunde de sedan testa tusentals kombinationer samtidigt och spåra vilka som triggade omvandlingen till specifika immunceller.
– Det tog oss fyra år att utveckla screeningtekniken och färdigställa biblioteket. Det är grunden för att därefter skapa “recept” för immuncellernas omprogrammering. Beroende på vilken celltyp som man vill programmera om, går man till “receptboken” för att se instruktionerna för omprogrammering, säger Filipe Pereira, professor i molekylärmedicin vid Lunds universitet, som lett studien.
Cellulär omprogrammering
Cellulär omprogrammering är en process som kan omvandla lättillgängliga celler till specifika immunceller som bekämpar olika sjukdomar. De avgörande faktorerna för denna omprogrammering har hittills bara kartlagts för fyra av kroppens över 70 typer av immunceller. Forskare vid Lunds universitet har nu skapat ett bibliotek med mer än 400 immunfaktorer och utvecklat en teknik för att hitta de rätta kombinationerna – ”recepten” – för att storskaligt generera olika immunceller.
Än så länge har forskarna tagit fram recept för sex olika typer av immunceller. Målet är att fortsätta att hitta recept för att programmera om fler sorters immunceller. Metoden gör det enklare och mer effektivt att förändra cellers typ jämfört med tidigare. Den gör det också möjligt att för första gången framställa immunceller som tidigare inte kunnat tas fram och som är avgörande för att bekämpa cancerceller, till exempel naturliga mördarceller (sk NK-celler).
– Målet är att skapa “recept” för omprogrammering av alla våra immunceller, vilket kan påskynda utvecklingen av nya terapeutiska strategier mot cancer, autoimmuna sjukdomar och vävnadsreperation som är skräddarsydda efter varje individs immunsystem. Nästa steg är att visa att principen att utnyttja omprogrammering av immunceller, även fungerar för autoimmuna sjukdomar, avslutar Filipe Pereira.
Länk till publikation
A combinatorial transcription factor screening platform for immune cell reprogramming
Text: ÅSA HANSDOTTER
Artikeln är tidigare publicerad som nyhet från Lunds universitet
Ingångsbild receptbok: iStock/thomas-bethge