På jakt etter den ideelle drapsmaskinen
– «Aha! Er det slik de ser ut!» Når forskerne får den følelsen og innsikten vil det øke farten på å utvikle celleterapi basert på natural killer cells, NK-celler, sier forskningsleder Karl-Johan Malmberg. Forskningsgruppen hans har laget kartet vi trenger for å spore opp den ideelle drepercellen.
Malmberg viser bilder av en NK-celle som rett og slett spiser opp en kreftcelle.
– Det er slik vi ønsker det skal være, men ganske ofte blir NK-cellenes kraft svekket i et hissig kreftmiljø. Dersom vi finner ut hvorfor de svekkes, kan vi genmanipulere NK-cellene slik at de gjenvinner kraften sin, forklarer Malmberg.
Kartleggingen
Og det er nettopp det vi nå har grunnlag for å gjøre. Forskningsgruppen har laget en unik – i verdenssammenheng – oversikt, et referansekart over NK-cellene. Som hematolog drives Malmberg særlig av å utvikle kunnskapen vi trenger for å bekjempe blodkreft. Men det er hans kompanjong, bioinformatiker Herman Krogstad Netskar, som virkelig står for nyvinningen her.
– Netskar kjenner bedre til NK-cellenes karakter enn noen annen – og det uten å ha sett en eneste NK-celle, sier Malmberg.
Hvordan er det mulig? Forklaringen ligger i enorme datamengder. Netskar har data fra 400 pasienter og alle deres NK-celler.
– Hver enkelt celle kan representeres av en vektor i et stort datarom. Arbeidet vårt handler om dataanalyse. Vi har tolket enorme informasjonsmengder basert på datasett fra ulike kilder: Blod, forskjellige vevstyper og ulike typer svulster. Når vi setter alt sammen, får vi dannet et presist bilde av hvordan NK-cellene både ser ut og hvordan de oppfører seg.
Netskar bruker maskinlæring, avanserte algoritmer og «transfer learning» til å trekke ut biologiske signaler.
– Samlet vil vi med de ulike metodene klare å fange opp kjent biologi på tvers av de ulike datasettene og deretter sammenligne celleprofiler fra ulike pasienter og krefttyper med svært høy presisjon.
Målet til forskningsgruppen er å danne et bedre grunnlag for å utvikle celleterapi basert på NK-celler. For å få det til, må forskere forstå hvordan NK-cellene fungerer, både hos friske mennesker, i ulike vevstyper og i kreftsvulster. Det er en ekstrem kamp inne i kreftmiljøet, som gir tydelige genetiske og funksjonelle forandringer på NK cellene.
Vi har vært spesielt på jakt etter å finne om det er fellestrekk på tvers av ulike kreftformer.
Slik er de
Hovedresultatet av forskningen er selve etableringen av referansekartet. Videre har forskergruppen funnet syv karakteristiske celletilstander.
– Det er to som skiller seg ut: Den «stressede» NK-cellen og den «motstandsdyktige» NK-cellen. Når vi så kopler disse ulike tilstandene mot pasientens overlevelsesdata, kan vi identifisere hvilke NK-celler som gir best prognose, sier Malmberg.
Biologi, informatikk og statistikk
Bioinformatikk er den ultimate kombinasjonen av teknologi og biologi. Netskar sin kompetanse er etterspurt fra «hele» verden.
– Vi gjør det mulig å identifisere hvilke genetiske programmer som hemmer NK-cellens funksjon i kreftmiljøet. I nær fremtid kan vi lage «syntetiske» killer celler med bedre er bedre rustet til å bekjempe solide svulster i et fiendtlig mikromiljø sier Netskar.
Billigere behandling
NK-celleterapi har tradisjonelt kommet i skyggen av T-celleterapi som CAR-T.
– NK-celleterapi har ikke samme brede godkjenning som CAR-T. Oppsiden som vil komme er ikke bare behandlingsmessige fremskritt, men også økonomisk. CAR-T er en kostbar behandling. NK-cellen kan bli hyllevare, og kan koste en brøkdel av dagens T-celleterapi, sier Malmberg.
NK-celler som produkt
Forskningsgruppen identifiserte allerede i 2013 en teknologi for å utvikle NK-celler, Adapt NK. Adapt NK vil snart testes i kliniske studier for akutt myeloisk leukemi, myelodysplastisk syndrom og myelomatose.
– Vi kan bruke referansekartet vi har etablert for å sammenligne vårt produkt og andre produkt med «ideelle» NK-celler. Da kan vi se hva som mangler og hva som bør forbedres i nye behandlingsmetoder,
sier Malmberg.