Medicin mot cancer utvecklas med mRNA-tekniken bakom covidvaccinen

Under coronapandemin spelade mRNA-tekniken en avgörande roll för att möjliggöra snabb utveckling av vaccin. Nu bedrivs forskning i ett unikt samarbete mellan Chalmers tekniska högskola, Karolinska institutet och Sahlgrenska akademin, för att använda samma teknik till att utveckla nya läkemedel mot bland annat cancer och autoimmuna sjukdomar. Projektet har tilldelats ett anslag på 7,5 miljoner kronor från IngaBritt och Arne Lundbergs Forskningsstiftelse, vilket ska finansiera inköp av specialiserade instrument som kombinerar hög känslighet och kapacitet för storskalig analys.

Den nya infrastrukturen byggs upp inom en så kallad core facility, ett gemensamt initiativ mellan Chalmers, Sahlgrenska akademin och läkemedelsutvecklaren Oligonova, en del av Göteborgs universitet. Core facilityn är unik inte bara i Sverige, utan även internationellt, tack vare sin bredd och kompetens inom lipidbaserade nanopartiklar och studier av biomolekylära interaktioner.

– Vi är nog ensamma om att skapa ett centrum med denna bredd. Vår forskningsgrupp ser sig själva som en katalysator. Genom att erbjuda kritisk information och utveckla nya metoder vill vi stärka våra samarbetspartners och hjälpa fler forskningsprojekt att nå sin fulla potential. Den här core facilityn är unik i sin kompetens och infrastruktur, och vårt mål är att driva forskningen framåt för att skapa nya möjligheter för precisionsmedicin och framtidens cancerbehandling, säger Fredrik Höök, professor i nano- och biofysik vid Chalmers tekniska högskola.

Lipidbaserade nanopartiklar är små, fettbaserade partiklar som transporterar läkemedel, exempelvis mRNA, till specifika celler i kroppen. De fungerar som skyddande bärare som säkerställer att läkemedlet levereras på rätt plats och vid rätt tidpunkt. Biomolekylära interaktioner handlar om hur molekyler, såsom proteiner, DNA och RNA, växelverkar med och binder till varandra i biologiska system. Genom att förstå dessa interaktioner kan forskarna optimera läkemedlens effektivitet på cellnivå.

En av de stora utmaningarna inom mRNA-baserade läkemedel är den låga leveranseffektiviteten. I dag omvandlas endast 1–2 procent av det genetiska materialet som levereras till cellerna till fungerande protein, medan virus naturligt har en leveransförmåga på 40–60 procent. Genom att förbättra designen av de lipidbaserade nanopartiklarna är förhoppningen att kunna nå betydligt högre effektivitet, vilket är avgörande för att tekniken ska kunna användas för fler sjukdomar, inklusive cancer och autoimmuna sjukdomar.

Ett av de konkreta målen med forskningen är att utveckla metoder som kan användas vid CAR-T-cellterapi, en avancerad cancerbehandling där patientens egna immunceller modifieras genetiskt för att effektivt bekämpa cancerceller. Trots sin potential är CAR-T-cellterapi idag mycket resurskrävande. Om forskarna lyckas utveckla lipidbaserade nanopartiklar som kan leverera mRNA direkt till immuncellerna, kan detta göra behandlingen både billigare och tillgänglig för fler patienter.

De nya instrumenten som köps in, tack vare anslaget från IngaBritt och Arne Lundbergs forskningsstiftelse, kommer att möjliggöra detaljerade analyser av biomolekylära interaktioner och storskaliga tester. Det ger forskarna möjlighet att studera hur nanopartiklar binder till cellers receptorer och hur de frisätter sitt genetiska material. Denna precision är avgörande för att skapa mer effektiva och riktade läkemedel.

– Den nya instrumenteringen ger oss möjlighet att inte bara förstå hur mRNA-läkemedel fungerar, utan också att optimera både läkemedlens design och de lipidbaserade nanopartiklar som används för att leverera dem. Fördelen med det här nya verktyget är att det kan analysera många prover parallellt, vilket genererar stora mängder information på kort tid, säger Fredrik Höök.