Noen kjenner kanskje selskapet Photocure, som har utviklet teknologi som får kreftceller til å fluorisere og avsløre seg når de blir eksponert for et spesielt stoff og etterpå belyst.
Ikke fullt så kjent er selskapet PCI Biotech, men det er et børsnotert selskap med en verdi på rundt en milliard kroner. Selskapet har utspring i professor Kristian Bergs forskning på Radiumhospitalet og var fra starten i 2000 en del av Photocure. Men teknologien var så spesiell og ulik at de etterhvert ble skilt ut som eget selskap.
For selv om PCI Biotech også bruker lys, så er det for å drepe kreftcellene. Ikke bare få dem til å lyse opp. Bak produktene, som brukes i forskjellige former av kreftterapi, og også for behandling av andre typer sykdommer, ligger det en temmelig innovativ idé.
Bruker lys til å levere cellegift
Som veldig mye medisinsk forskning har det tatt tid fra ide til produkt. Det skal utvikles, forbedres og ikke minst testes og testes og testes. Bestemmelsene er strenge.
For ti år siden var det bare én som jobbet med teknologien, i dag er PCI 10 ansatte og mange engasjerte i tillegg.
– Norge har bygget seg opp som et ledende land til å bruke lys i kreftbehandling og miljøet øker hele tiden. Photocure, som lenge har hatt produkter på markedet bruker lys til å diagnostisere å påvise kreftceller, mens vi bruker lys blant annet for å levere cellegifter inn i kreftceller, sier administrerende direktør Per Walday. Han er utdannet biolog og har en doktorgrad i nevrofysiologi.
Lurer legemidler inn i cellene
Hemmeligheten bak teknologien er et virkestoff som gjør spesielle membraner inne i cellene lysfølsomme i kombinasjon med laserlys i riktig bølgelengde.
Denne kombinasjonen gjør det mulig å få cellen til å ta opp, eller ta opp veldig mye mer av det virkestoffet man vil ha inn. Det kan være cellegift for å drepe cellen, vaksiner, eller stoffer til gen- og proteinterapi.
Det er ikke det monokrome laserlyset selv som dreper cellene. Isteden øker teknologien effekten av andre legemidler, slik som cellegift, fordi mer av virkestoffet slipper inn i kreftcellene.
– Mange legemidler har vanskelig for å komme gjennom cellemembranen slik at de kan treffe det virkelige målmolekylet som ofte er kreftcellens DNA, men også andre mekanismer inne i cellene. Det vi utvikler kan ses på som en slags transportmekanisme. Kreft er et åpenbart bruksområde, men den samme mekanismen kan benyttes i genterapi og til andre formål, sier forskningssjef i PCI Biotech, Anders Høgset.
Endocytose
Prinsippet de utnytter er noe som kalles endocytose. Ordet kommer av gresk endon, som betyr inne i, kytos, som betyr celle, og -osis, som betyr tilstand. Endocytose er en måte cellen bruker blant annet til å ta opp næringsstoffer.
Denne mekanismen er helt normal for alle celler, utenom røde blodceller, og det er den PCI bruker til å få vanskelige molekyler inn i cellene. Litt upresist kan vi se på det som en slags mikro trojanske hester.
.png){kind=logo}
I stedet for å gå gjennom celleveggen så snurpes celleveggen innover og trekker med seg væsken med legemidlene som befinner seg rundt cellen. Omtrent som om man suger en del av en ballong inn i munnen.
Den lille boblen som snurpes av inne i cellen kalles for et endosom. Det at celleveggen trekkes inn og danner et hulrom på denne måten kalles invaginering. Den betegnelsen burde være selvforklarende.
Leveringsmekanisme
Molekylet de nå utvikler og tester er en såkalt photosensitizer, et lysfølsomt stoff som akkumulerer seg i endosomer. De setter seg på cellemembranen og blir med inn i cellen når boblen «suges» inn i cellen og tar med seg cellegift.
– Når vi belyser området med laser eksiteres det lysfølsomme stoffet som sitter på membranen til endosomene til et høyere energinivå som er ustabilt og som faller tilbake ved at energien overføres til O2 i cellen. Det gjør at membranen i endosomene blir ustabil og begynner å lekke cellegiften, eller innholdet vi vil tilføre inn i cellen. På utsiden blir det lysfølsomme stoffet vasket bort av væske som konstant strømmer forbi, så cellenes membran blir ikke skadet, sier Walday.
– På denne måten får vi legemidlene inn i cellene via lekkasjen vi påfører endosomene med laserlyset. Innholdet slipper ut av endosomene inne i cellene slik at virkestoffene, for eksempel cellegiften, finner målmolekylet. Avhengig av typen cellegift kan vi forsterke effekten mellom 5 og 50 ganger. For større molekyler, som de som brukes til gen- og proteinterapi, kan det være så mye som tusen ganger, sier Høgset.
Cellereparasjon
Noen ganger ønsker man å endre måten gener uttrykkes i DNA og det kan også teknologien brukes til.
– Når vi bruker denne mekanismen så modifiserer vi ikke cellenes DNA, men vi kan tilføre stoffer som endrer måten genene uttrykkes på, eller tilføre nye gener som kan produsere stoffer som kroppen mangler, sier Walday.
Dette har forskere jobbet med i tre tiår eller mer, men PCIs måte å gjøre det på kan være den teknikken som får fart på utviklingen. Den nye terapien testes nå ut i såkalt preklinisk fase sammen med selskaper som driver med forskjellige typer genterapi, og de håper at dette vil resultere i samarbeids- eller lisensavtaler med store farmasøytiske selskaper.
– Vi har testet teknologien med et ildfluegen og vi ser at genet kan komme inn i celler i hud og svulster slik at de behandlede områdene vil produsere lys på samme måte som i ildfluer, sier Walday.
Gallegangskreft
En spesielt dødelig kreftform PCI Biotech sikter seg inn på er gallegangskreft. Kun cirka 20 prosent av de som får det kan opereres, mens av de andre dør mer enn halvparten i løpet av et år.
– Det finnes ingen godkjente medisiner for denne sykdommen, men vi jobber med en av de cellegiftene som normalt brukes i behandlingen til slike pasienter. I celleforsøk ser det ut til at behandlingen kan gi en forsterkning av cellegiften på femgangeren, og når vi behandler gallegangskreft bruker vi denne cellegiften og belyser svulsten fra innsiden ved hjelp av en optisk fiber vi kan føre inn i gallegangen, sier Høgset.
Virker forbløffende godt
I enkelte forsøk hvor normal respons på cellegift er fra 10 til 20 prosent av pasienter som behandles, har virkningen av lysbehandlingen vært svært god. Responsen øker med økende dose og nesten alle pasientene på den høyeste dosen har vist respons.
Det er en fordel at metoden kan benyttes til å forsterke effekten av noe man vet allerede virker, slik som ulike typer cellegift som benyttes ved kreftbehandling.
– I noen tilfeller kan vi ikke lenger se svulsten på radiologi, selv om det ikke betyr at vi kan erklære pasienten for frisk. En høy grad av tilbakefall er normalt ved en del kreftsykdommer. I en gruppe hvor overlevelsen i gjennomsnitt har vært 11,7 måneder fikk vi med den høyeste dosen i seks pasienter en overlevelse på 21,7 måneder. Det er nesten en dobling av overlevelsen, sier Høgset.
– Selv om overlevelsen ser ut til å øke med dosen er det en grense for hvor stor dose man kan bruke på grunn av mulige effekter på friske celler, sier Walday.
PCIs virkestoff og lysbehandling er ikke en generell kreftbehandling, men det kan brukes på flere ulike kreftformer. Forutsetningen er at det går an å komme til med laserlyset, enten utenpå kroppen eller direkte mot en svulst inne i kroppen via en optisk fiber.
Rødt laserlys kan gi en virkning opptil 1,5 cm inn i svulsten fra lyskilden. Lyset går inn i en diffusor der det med en effekt på 100 mW/cm blir spredt i svulsten langs gallegangen. Lysbehandlingen står på imellom fem og ti minutter.
– Vi tror at denne metoden vil kunne appliseres på flere kreftformer som trenger bedre lokalbehandling, som for eksempel spiserørskreft, blærekreft og noen typer lungekreft, sier Høgset.
Også til vaksiner
Poenget med lysterapi i samvirke med cellegift er å drepe kreftceller direkte. Men PCI jobber også med å forsterke virkningen av såkalte kreftvaksiner. Poenget med slik vaksiner er å sette i gang en immunrespons slik at immunsystemet selv dreper kreftcellene.
Til dette bruket kan de anvende blått laserlys med kortere bølgelengde. Det er mer effektivt for å aktivere det fotosensitive stoffet, men trenger ikke mer enn en til to mm inn i vevet.
– Med den samme teknologien kan vi vri immunresponsen slik at vaksiner virker bedre. Vi har gjort forsøk med friske frivillige og sett at vi kan øke antallet som responderer på vaksiner fra mindre enn 10 prosent til nesten 70 prosent. De som injiseres med vaksiner og virkestoff får lysbehandling på huden dagen etter.
Den samme teknikken vil også være aktuell med genterapi. Det har vært så å si umulig å tilføre gener til et organ som mangler evnen til å produsere et stoff. Men når en suppe av de riktige genene sprøytes inn i organet kan lysbehandlingen være en måte å få de inn i cellekjernen på.
En slik «hellig gral» kan for eksempel være å tilføre gener som får celler i kroppen til å produsere insulin i diabetikere, men Walday understreker at det er lenge igjen til det kan bli en mulighet.
Stor klinisk test
Selskapet skal nå teste den nye behandlingsteknikken på cirka 190 pasienter med gallegangskreft i mange ulike land.
– Hvis resultatene blir veldig gode kan vi få tillatelse til å selge produktet i løpet av tre år. For anvendelse til vaksiner og genterapi er det enda større perspektiver, men her konkurrerer vi også med andre metoder som utvikles. Dette er et enormt felt og vi ser at det dukker opp mange nye samarbeidsmuligheter, sier Walday.
