Kroppens budbärare förbättrar cancerbehandling
Membranbubblor i nanostorlek, så kallade extracellulära vesiklar, aktiverar immunförsvaret hos möss och verkar kunna göra deras tumörer känsliga för cancerbehandling av typen checkpointhämmare. Det visar forskare vid Karolinska Institutet i en studie i Cancer Immunology Research.
På senare år har behandlingen av flera olika cancerformer förbättrats avsevärt tack vare en typ av immunterapi kallad checkpointhämmare, som stimulerar immunförsvarets T-celler att angripa cancercellerna.
Men även om vissa patienter får fantastiska behandlingseffekter, är det en stor andel som bara förbättras tillfälligt eller inte svarar alls på behandlingen. Stor kraft läggs därför på att förstå varför det är så, liksom på att försöka kombinera checkpointhämmare med annan behandling för att ytterligare öka överlevnaden i cancer.
Ny behandlingsmetod mot cancer
Nu visar forskare från Karolinska Institutet att en form av runda nanopartiklar kallade exosomer eller extracellulära vesiklar, kan vara en lovande väg framåt.
– Det verkar som att vesiklarna gör tumören immunologiskt aktiv, så att checkpointbehandlingen får fäste och kan börja fungera. De här resultaten är ytterligare ett stöd för att fortsätta utvecklingen av extracellulära vesiklar som en ny behandlingsmetod mot cancer, säger studiens sisteförfattare Susanne Gabrielsson, professor vid institutionen för medicin, Solna, Karolinska Institutet.
Extracellulära vesiklar kallas ibland kroppens flaskpost. De är bubblor i nanostorlek omslutna av membran, som celler kan skicka mellan varandra för att utbyta information. Vesiklar från cancerceller kan till exempel stänga av immunsvaret och därigenom bidra till att cancer sprids, medan vesiklar från immunceller kan stimulera en reaktion från kroppens immunförsvar.
Kan stimulera immunförsvarets celler
I tidigare studier har KI-forskarna visat att en viss typ av extracellulära vesiklar från immunceller kan stimulera immunförsvarets T-celler och minska tumörtillväxt hos möss. I den aktuella studien har de undersökt hur dessa vesiklar fungerar i en musmodell av hudcancer som inte är känslig för behandling med checkpointhämmare.
De extracellulära vesiklarna i studien isoleras från mössens egna immunceller, dendritceller. De förses sedan med ett i detta fall cancerspecifikt protein kallat ovalbumin och en molekyl kallad alfa-galactosylceramid, som då både stimulerar immunförsvarets T-celler och naturliga mördarceller (NK-celler).
När forskarna gav vesiklarna till möss i syfte att behandla deras tumörer, eller i förebyggande syfte innan de börjat utveckla tumörer, aktiverades djurens immunförsvar med ett starkt T-cellssvar mot cancerproteinet. Aktiveringen uppstod inte om djuren endast gavs checkpointhämmare och den var starkast när djuren fick en kombination av vesiklar och checkpointbehandling.
Forskarna såg dock ingen effekt på överlevnad när djuren fick kombinationen vesiklar och checkpointhämmare i behandlande syfte, jämfört med endast vesiklar. Det kan bero på att det aktiverade immunsvaret inte hann påverka tumörerna under den korta period försöket pågick, tror forskarna. När behandlingarna gavs till möss i förebyggande syfte, vilket ger en längre verkningstid, var däremot överlevnaden större hos möss som fick kombinationen i jämförelse med möss som fick endast vesiklar.
Testat på människor
Redan 2005 testade andra forskare att ge extracellulära vesiklar från immunceller till människor med målet att behandla cancer och därefter har ytterligare kliniska försök gjorts. Vesiklarna har i dessa studier visat sig säkra, men gav bara liten effekt. Susanne Gabrielsson tror att det beror på att försöken gjordes för tidigt, innan man visste vilka molekyler vesiklarna bör innehålla för att vara effektiva, något hennes grupp har arbetat mycket med. De försöker också förenkla tillverkningen av de extracellulära vesiklarna.
– Målet är att vi inte ska behöva ta patientens egna celler utan använda cellinjer i stället. Då kan vesiklarna förberedas i förväg och frysas ned i väntan på en patient. Vi tror också att varianter av behandlingen kommer att kunna användas till andra cancerformer och andra sjukdomar, säger Susanne Gabrielsson.
Forskningen har finansierats av Vetenskapsrådet, Cancerfonden, Radiumhemmets forskningsfonder, Region Stockholm, Hjärt-Lungfonden och KID-medel från Karolinska Institutet. Susanne Gabrielsson har ett patent på exosomer från B-celler vid immunterapi och hon ingår i den rådgivande vetenskapliga kommittén för företaget Anjarium Biosciences.
Publikation
”Antigen-Loaded Extracellular Vesicles Induce Responsiveness to Anti-PD-1 and Anti-PD-L1 Treatment in a Checkpoint Refractory Melanoma Model”, Rosanne E. Veerman, Gözde Güclüler Akpinar, Annemarijn Offens, Loïc Steiner, Pia Larssen, Andreas Lundqvist, Mikael C.I. Karlsson och Susanne Gabrielsson. Cancer Immunology Research, online 22 december 2022, doi: 10.1158/2326-6066.CIR-22-0540.