Proteinlandskapet på cancerceller kartläggs med ny teknik

2022-03-03

På senare år har det gjorts stora framsteg i utvecklingen av nya framgångsrika immunterapier för att behandla cancer. Två typer av målriktade immunterapier som har revolutionerat delar av cancervården är så kallad CAR-T-cellbehandling och behandling med antikroppar. Men än kvarstår stora utmaningar med att identifiera vilka proteiner på cancercellers yta som fungerar som mål för immunterapier. Mattias Belting, professor vid Lunds universitet och överläkare på Skånes universitetssjukhus samt gästprofessor vid IGP, är på god väg och nu publiceras gruppens rön i tidskriften PNAS.

Immunterapier har revolutionerat behandlingen av cancer och kan redan idag i vissa fall bota patienter med avancerad sjukdom. Gemensamt för immunterapier med CAR-T-celler och antikroppar är att de riktar sig mot specifika målproteiner som uttrycks på ytan av tumörceller, så kallade tumörytantigener.

– Den stora utmaningen är att uppsättningen av tumörytantigener skiljer sig åt mellan patienter samt mellan modertumörer och metastaser. Det finns därför ett stort behov av nya strategier som med hög precision kan identifiera tillgängliga, behandlingsbara tumörytantigen på individnivå. Vi har arbetat i många år för att etablera nya metoder som ger kunskaper om ytantigener på cancercellers yta som mål för immunterapier, säger Mattias Belting.

Nu har han och hans forskargrupp utvecklat en ny precisionsmedicinsk teknologi som kallas Tumor Surfaceome Mapping, TS-MAP, och som gör det möjligt att kartlägga alla tillgängliga tumörytantigen i tumörvävnad från patienter. Genom ett nära samarbete mellan neurokirurgi, onkologi och avancerad proteomik kunde forskarna identifiera flera tumörytantigen i färsk vävnad från patienter med aggressiva hjärntumörer, som det idag saknas effektiv behandling mot.

– Våra nya fynd med patientceller och vävnader pekar på att tumörceller fundamentalt ändrar sitt ytlandskap när de tas ur sin naturliga, tredimensionella miljö, vilket är en viktig insikt för framtida forskning inom området. De metoder som tidigare utvecklats för att identifiera ytantigen eller ta fram antikroppar riktade mot tumörceller använder tvådimensionella modeller, vilket enligt våra fynd ger en felaktig bild som inte återspeglar situationen i patientumörer, säger Mattias Belting.

Studien gjordes delvis tillsammans med forskare vid IGP där Mattias Belting är gästprofessor. För att utveckla och validera tekniken har de använt hjärntumörceller som etablerats i Uppsala från glioblastompatienter som donerat tumörvävnad till forskning.

– Glioblastomcellerna fungerar som en testbädd för att förstå hur ytantigenerna varierar mellan när cellerna befinner sig i 2D eller 3D. Projektet är en del av ett nära samarbete mellan Uppsala och Lund kring att finna nya behandlingsmetoder för maligna hjärntumörer, säger Karin Forsberg Nilsson, professor vid IGP och medförfattare till studien.    

Mattias Belting menar att studiens resultat tydligt belyser möjligheterna och behovet av individspecifika strategier som utgår från den stora repertoaren och variationen av tumörantigen i patienttumörer. Den visa också på betydelsen av att analysen görs på intakt vävnad.

– Precisionsmedicin inom immunterapi för behandling av cancer är lovande, men också mycket utmanande. Förutom variationen av tumörantigenuttrycket mellan och inom tumörer har vi ännu ofullständig kunskap om samspelet mellan cancerceller och immunceller i tumörmikromiljön. Vi talar idag om att varje enskild patient ska matchas till ett läkemedel. Kanske är det tvärtom, att vi ska designa ett specifikt läkemedel som ska matchas till den enskilda patienten, hur omöjligt det än låter, säger Mattias Belting.

Mer information:
Artikel i PNAS
Karin Forsberg Nilssons forskning
Mattias Beltings forskning vid Lunds universitet

Senast uppdaterad: 2022-01-26