Vigtig immuncelle vokser for første gang i et laboratorium

Forskere er nu lykkes med at skabe de sjældne og vigtige immunceller, plasmacytoide dendritiske celler, i et laboratorium. Det åbner muligheden for at benytte cellerne til behandling af sygdomme som cancer og virusinfektioner inden for en overskuelig årrække.

pDC’er er en sjælden type immunceller, som blandt andet kan bruges i cellebaseret immunterapi. Det er dog svært i praksis på grund af det meget lille antal celler, der kan ekstraheres fra blod. Nu har professor Martin Roelsgaard Jakobsens (th) og lektor Rasmus Baks (tv) forskningsgrupper belyst hvilke nøglebetingelser, som er nødvendige for at udvikle store mængder af de sjældne immunceller i et laboratorium. Sammen med tidligere postdoc Anders Laustsen har de kanaliseret forskningen over i den nystartede virksomhed UNIKUM Therapeutics, der har som mål at anvende pDC’er til klinisk terapeutisk behandling. Foto: Simon Byrial Fischel

Et nyt studie fra Aarhus Universitet udgør et mindre gennembrud inden for stamcelleforskning og mulighederne for at behandle patienter med en ny cellebaseret immunterapi.

Som de første i verden er forskerne fra Institut for Biomedicin lykkes med at finde en stamcellebaseret metode til at udvikle de sjældne, men vigtige immunceller plasmacytoide dendritiske celler (pDC) under reglerne for god fremstillingspraksis (GMP).

pDC’er har en central og vigtig rolle i immunforsvaret, blandt andet fordi de kan genkende og bekæmpe virusinfektioner. Nyere forskning viser, at celletypen sandsynligvis også spiller en vigtig rolle, når det gælder cancer, luftvejsinfektioner og autoimmune sygdomme.

Af denne grund er pDC’er blevet eftertragtede inden for forskningsverdenen og særligt inden for celle-baseret immunterapi, hvor de har et stort potentiale. Men vejen derhen er vanskeliggjort af, at der kun kan udvindes meget få af disse særlige immunceller fra blodet.

Derfor har studiet fra Aarhus Universitet spændende perspektiver, fortæller professor Martin Roelsgaard Jakobsen og lektor Rasmus Bak, hvis forskningsgrupper har samarbejdet om studiet.

”Vi har udviklet en GMP-dyrkningsmetode, hvor vi ved at give blodstamceller de rigtige næringsstoffer og betingelser kan generere millioner af pDC’er. Arbejdet åbner muligheden for, at vi inden for en meget overskuelig årrække kan starte behandling med stamcelle-afledte pDC’er til sygdomme som cancer og virusinfektioner,” siger Martin Roelsgaard Jakobsen.

”Vi ved, at pDC’er har en afgørende rolle for, hvordan kroppen bekæmper sygdomme såsom SARS-CoV-2, og ved forskellige kræfttyper kan man se, at pDC’ers tilstedeværelse i tumorer korrelerer positivt med patient-overlevelse – så perspektiverne er store,” forklarer han.

Svær at udvinde fra blodet

Der findes under 0,1 procent pDC’er i blodet – men det er den celle, som producerer mest interferon – en essentiel del af kroppens immunforsvar. I studiet, som netop er publiceret i tidsskriftet eLife, viser forskerne, hvordan de ved hjælp af den nye metode kan tage udgangspunkt i få hundrede tusind blodstamceller, og på baggrund af dem udvikle mere end 500 millioner pDC’er. Til sammenligning skal forskerne normalt bruge 150 liter blod for at udvinde den mængde immunceller.

”Vi har et repertoire af forskningsprojekter, som er baseret på den potente metode, vi lige har publiceret. Blandt andet lærer vi mere om pDC’ers egenskaber, mekanismer og biologiske rolle. Vores vision er, at vi kan give en patient disse pDC’er i blodet, og så kortvarigt få et meget potent sygdomsbekæmpende respons,” siger lektor Rasmus Bak.

”Vi har også forskningsprojekter, der undersøger, hvordan vi kan anvende nye genteknologiske redskaber som CRISPR/Cas på immuncellerne. Vi forventer at kunne lave genetiske forbedringer af cellernes funktioner eller give dem helt nye egenskaber,” fortæller han.

Ambitionen er, at det i første omgang er pDC’er genereret fra patientens egne stamceller, som forskerne vil benytte til behandling.

Kan testes i klinikken inden for en overskuelig fremtid

Fremskridt inden for celleterapi er et af de helt store håb for helbredelse af alvorlige og kroniske sygdomme.

Martin Roelsgaard Jakobsens og Rasmus Baks laboratorier bruger stamceller fra fuldt anonymiserede raske donorer, og pDC’erne skabes under reglerne for god fremstillingspraksis (GMP), som gør det muligt at bruge metoden terapeutisk.

Forskergrupperne regner da også med, at deres hold inden for få år står klar med et celleterapi-produkt, som kan testes i klinikken.

”Celleterapi er en behandlingsform, der i fremtiden får en kæmpestor rolle i takt med, at vi bliver bedre til at forstå samspillet mellem vores immunceller og det sygdomsramte væv. Vi kommer her med en ny form for celleterapi, som har et kæmpestort og uudnyttet potentiale. Der er i princippet ingen begrænsninger i forhold til, hvilke sygdomme vi kan bruge det på,” siger professor Martin Roelsgaard Jakobsen.

Bag om forskningsresultatet

  • Forskerne fra Aarhus Universitet har fundet en måde, hvorpå de kan generere plasmacytoide dendritiske celler (pDC’er) fra hæmatopoietiske stamceller.
  • Ved hjælp af optimerede betingelser for cellerne kombineret med implementering af stamcelle-præekspansion, genererer forskerne i gennemsnit 465 millioner stamcelle-afledte pDC’er startende fra 100.000 blodstamceller.
  • Forsøget er det første, som er lykkes med at generere fuldt funktionelle pDC’er ud fra blodstamceller, og det danner grundlaget for at undersøge disse pDC’er til cellebaseret immunterapi. Forventningen er, at behandling med pDC’er kan sætte et immunologisk respons i gang i patienten, som kan hjælpe med at bekæmpe fx kræft eller infektioner.
  • Professor Martin Roelsgaard Jakobsen, lektor Rasmus O. Bak og tidligere postdoc Anders Laustsen har sammen kanaliseret forskningen over i den nystartede virksomhed UNIKUM Therapeutics, der har som mål at anvende pDC’er til klinisk terapeutisk behandling. Det unge startup-selskab er stiftet i 2020, og virksomheden har fået en licens på det patent, som Aarhus Universitet ejer inden for fremstilling af pDC-baseret celleterapi.
  • Studiet er translationel forskning
  • Eksterne samarbejdspartnere: Forskere ved Gynækologi og Obstetrik, Aarhus Universitetshospital.
  • Projektet er støttet af bevillinger til Martin R Jakobsen og Rasmus Bak fra blandt andet Lundbeckfonden og Danmarks Frie Forskningsfond.
  • Artiklen er publiceret i tidsskriftet eLIFE.