Mot individualiserad cancerbehandling

I stället för att utvärdera en hel patientgrupps reaktion på ett läkemedel, har Laszlo Szekelys grupp vänt på perspektivet. De utgår i stället från den enskilda cancerpatienten som bör kunna erbjudas individuell testning av sin onkolog för att hitta det mest effektiva läkemedlet. Syftet med gruppens forskning är en förbättrad och individualiserad cancervård. Man känner idag till ett mycket stort antal cancerformer, uppemot tusen inräknat samtliga molekylära undergrupper.

Samtidigt finns över hundra godkända läkemedel för cancerbehandling och ytterligare flera hundra väntar i pipeline. Det optimala vore att testa samtliga dessa läkemedel på varje enskild cancerform, menar Laszlo Szekely, professor i hematologiska maligna sjukdomar vid institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi.

- Det är en paradox att samtidigt som behandlingen av cancer ska vila på evidensbaserad forskning, ska den också vara individualiserad. Vi vill inte se en hel patientgrupps reaktion på ett läkemedel, utan i stället ta ut en patients tumörceller och behandla dessa med alla tillgängliga läkemedel.

Forskargruppen studerar begränsningarna av befintlig live cell imaging-teknik och har själva utvecklat ny teknik, bland annat extended field laser confocal microscopy (EFLCM).

- Den kombinerar automatiserad bildtagning i flera gigapixels storlek med virtuell mikroskopi. Man kan exempelvis se hundratusentals odlade celler i flera färger under en enstaka händelse eller i ett tidsförlopp.

Gruppen har också utvecklat en patenterad odlingsmetod där man skapat en kroppsliknande miljö med bland annat blod och tillväxtfaktorer, där tumörcellers överlevnad kan testas. Proverna kommer från patienter på bland annat Stockholms sjukhem och flera europeiska onkologiska centra.

- Alla tumörceller odlas på en platta med ett antal läkemedel i olika spädningar i 384 brunnar. Plattorna tillverkas i stora mängder med hjälp av en robot som producerar identiska kopior av en masterplatta. Efter tre dagars odling färgas levande och döda celler med fluorescerande färg och fotograferas, och bilderna analyseras därefter med dator, förklarar Laszlo Szekely.

Varje cell på dessa bilder får ett nummer. Efter detta räknas cellerna på fem olika sätt respektive mäts med 14 parametrar och därefter kombineras båda dessa mätmetoder.

- Lyckas vi döda tumörceller som tidigare varit okänsliga för läkemedelseffekter, innebär det betydligt bättre chanser för patienten, säger han.

Forskargruppen har också byggt ett eget Hexascope, det vill säga ett mikroskop med sex objektiv för parallell automatiserad fotografering av plattor med 384 brunnar. Detta Hexascope kostade endast en bråkdel att bygga jämfört med kostnaden för motsvarande mikroskop, säger Laszlo Szekely.

- Även om vi använt oss av billiga komponenter håller det mycket hög kvalitet. Vi kan se samtliga celler i en brunn och samtidigt tre olika fluorescensfärger. Det är fantastiskt att kunna skapa en sådan här maskin inom den akademiska världen jämfört med all befintlig high tech.

Filmar rörliga proteinmolekyler i levande celler

Hans forskargupp använder också annan live cell imaging-teknik som Nipkow disk confocal microscopy, där en bildskannande enhet producerar bilder av levande celler med hjälp av tusen laserstrålar. Gruppen har utvecklat en teknik som gör det möjligt att filma enskilda rörliga proteinmolekyler i levande celler och göra projektioner av deras omloppsbanor över tid.

- Vi har bland annat gjort imaging på ebolavirus från Zaire där vi kunnat studera enskilda viruspartiklar mindre än mikroskopets upplösning.

Laszlo Szekely studerar även virusproteiners betydelse för uppkomsten av lymfom och blodcancer. Han har exempelvis kunnat visa att när Epstein-Barr-virus (EBV) infekterar kroppen, binder viruspartiklarna dels till ett cellulärt protein, dels transformerar de celltypen fibroblaster till att likna embryonala stamceller.

I samarbete med forskare vid ett sjukhus i Budapest bygger forskargruppen nu upp ett hematologiskt diagnostisk laboratorium där man testar effekten av olika läkemedel. Man har bland annat sett att vissa äldre läkemedel, där patentet gått ut, visat sig betydligt mer effektiva mot vissa leukemiska celler än dagens läkemedel.

Forskarna testar också om läkemedlet Colcemid, som förr användes för att behandla gikt, även har effekt på tumörprover från ungerska patienter med akut myeloid leukemi.

- Detta läkemedel, som tidigare aldrig använts mot tumörsjukdomar, har visat sig effektivt kunna hindra de vita blodkropparnas rörlighet. Det är så verksamt, att vi funderar på att initiera en större studie för att på sikt kunna använda det i terapi.

Gruppen samarbetar även med KTH-forskare kring stamcellers drogkänslighet och med bröstcancerforskare vid Karolinska universitetssjukhuset i Solna kring komponenter som korrelerar till brösttumörer.

Ungefär tio-femton procent av tiden ägnar Laszlo Szekely åt undervisning av läkar- och forskarstudenter inom tumörbiologi och biomedicin. Men det sätt man idag utbildar studenter på borde förändras, menar han.

- Vi måste bli bättre på att ta till oss dagens stora informationshav och sedan lära studenterna att segla på detta.

Text: Eva Cederquist. Publicerad i "Från Cell till Samhälle" 2011.

Om forskningsämnet

I stället för att låta cancersjuka testa olika läkemedel, kan det snart vara möjligt att i stället testa läkemedlen i förväg i syfte att finna det individuellt mest effektiva. Genom att ta ut patientens tumörceller är det möjligt att behandla dessa med samtliga idag tillgängliga läkemedel, säger Laszlo Szekely, vars forskargrupp utvecklat banbrytande tekniska metoder som möjliggör en patientspecifik testning. Även de mest resistenta tumörer kan fortfarande vara känsliga för ett fåtal utvalda droger, förklarar han.

Länkar

Cancer och onkologiProfessor