Vill skräddarsy cancerbehandlingar

Målet är att cancerpatienter i framtiden snabbt ska kunna få behandlingar som passar just deras unika förutsättningar, säger Olli Kallioniemi, professor i molekylär precisionsmedicin på Karolinska Institutet. Genom att göra en molekylär profilering och testa cancercellernas känslighet för många olika läkemedel samtidigt kan behandlingen optimeras.

Projekt 2015

Systems Precision Medicine Platform to Optimize Therapies for Cancer Patients: Acute Myeloid Leukemia (AML) and Beyond

Huvudsökande:
Professor Olli Kallioniemi

Lärosäte:
Karolinska Institutet

Beviljat anslag:
46 miljoner kronor under fem år

– Idag är alldeles för många läkemedel utvecklade enligt modellen ”one size fits all”. Vi undersöker hur vi kan skräddarsy behandlingen till en individuell cancerpatient så att den är säker och effektiv, med de rätta medicinerna vid rätt tillfälle, säger Olli Kallioniemi.

Med stöd av ett anslag från Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse bygger hans forskargrupp upp en infrastruktur och forskningsmiljö på Science for Life Laboratory, SciLifeLab, i Solna. Målet är att få en helhetsbild av cancerceller på molekylnivå. I labbet testas också hundratals existerande läkemedel på patientceller.

Dessa metoder kan också användas för att snabba upp utvecklingen av nya, mer precisa cancerläkemedel, förklarar Olli Kallioniemi.

– Vår forskning kan också komma till nytta i samarbetet med andra akademiska grupper samt för läkemedelsföretag när de ska välja ut de bästa utvecklingsprojekten.

Testar hundratals läkemedel

Olli Kallioniemi visar en mätapparat samt ett mikroskop, där de kan mäta och ta bilder på hur celler från patienter reagerar på 460 olika cancerläkemedel. Cellproverna har sitt ursprung i en biobank med blod- och benmärgsprover från patienter som tidigare behandlats för akut myeloid leukemi, AML.

­– Längre fram hoppas vi kunna ta emot patientprover direkt från cancerkliniker, vi har de etiska tillstånden att göra det. Vårt mål är att så småningom kunna ge feedback tillbaka till klinikerna. Men vi måste först veta att systemet fungerar, och att läkarna kan tolka den molekylära information de får.

Varje patientprov testas med olika doser av varje läkemedel, berättar Olli Kallioniemi. Han pekar på en datorskärm som visar hundratals små rutor i olika färger.

– Vi kan titta på en cancercell i taget, följa den och se hur den svarar på läkemedlet med tiden. Efter tre till fyra dagar går det att få en uppskattning på hur effektivt eller ineffektivt läkemedlet kan vara.

I dagens cancervård kan det ta veckor eller månader innan man ser om ett läkemedel fungerar på en patient. Med de metoder som Olli Kallioniemis forskargrupp utvecklar försöker man snabbare förstå vad som händer i patientens celler, till och med redan medan behandlingen pågår.

Att de studerar just leukemi, cancer i benmärgen där blodet bildas, beror på att de cancercellerna är lättare att plocka ut ur ett blodprov än ur vävnadstumörer. På sikt vill man även studera solida tumörer och har börjat titta på celler från äggstockscancer.

Molekylär profilering

Forskarna gör även en molekylär profilering, en detaljerad kartläggning av patientens cancerceller, för att förstå varför de beter sig som de gör.

– Vi gör en sekvensering av cellernas arvsmassa och tittar på vilka gener och proteiner som uttrycks med mera. Vår forskning skulle inte vara möjlig utan miljön och verktygen som finns på SciLifeLab. Här finns utrustning i världsklass och i många fall är instrumenten ackrediterade för klinisk användning.

Genom att testa många olika läkemedel på en cancercell kan man också hitta nya användningsområden för redan godkända läkemedel. Olli Kallioniemis forskargrupp har bland annat upptäckt att en viss typ av återfall i leukemi kan botas med ett läkemedel för njurcancer.

– Inom ramen för forskningen har vi frihet att testa alla läkemedel på celler från patienter. Att översätta hur dessa data kan användas i patientens specifika behandlingar är emellertid mycket komplext och innefattar ett antal medicinska, etiska, juridiska och regulatoriska frågor. Vanligtvis introduceras nya behandlingar via kliniska prövningar, designen av dessa prövningar kan påverkas av våra forskningsresultat.

Behövs nya regelverk

Olli Kallioniemi flyttade 2015 från Helsingfors universitet för att ta nästa steg i arbetet med precisionsmedicin för cancer. Han är både professor på Karolinska Institutet och chef för SciLifeLab. Aktiviteterna och kunskapen från hans forskargrupp vid Institute for Molecular Medicine Finland (FIMM), förs successivt över till Sverige.

Translationell forskning, där arbetet sker i nära samverkan med sjukvården, har varit centralt under Olli Kallioniemis forskargärning. Samarbete är nyckeln till de systemförändringar som krävs för att precisionsmedicin för cancer ska bli verklighet, understryker han.

– Det vi gör här på SciLifeLab skulle kunna komma till nytta för patienten redan nu. Men vi har att göra med koncept som inte används inom vården och läkemedelsbolagen idag. Vi måste också ha ett bra ramverk där det vi gör kan tillämpas. Det behövs nya regelverk för etiska, juridiska och ekonomiska frågeställningar.

I framtiden kommer cancerpatienter behandlas på ett helt nytt, individualiserat, sätt, summerar Olli Kallioniemi.

– Och dagens praxis för hur cancerläkemedel godkänns, där man gör kliniska studier på tusen patienter, kommer vara historia.

Text Susanne Rosén
Bild Magnus Bergström