Omprogrammering af hudceller til kræftbekæmpende neurale stamceller åbner op for kræftbehandling med egne celler. Af Kirsten Fink og Ole Terney

Transkript

1 Nr. 237 Juni 2016 iff nyt IndustriFarmaceutForeningen (IFF) er en interesseorganisation for den farmaceutiske industri, hvor medlemmerne kan holde det faglige og sociale netværk ved lige. Hudceller kan omprogrammeres til kræftbekæmpende neurale stamceller, som kan opsøge og bekæmpe glioblastoma-kræftceller Disaster recovery plan Den 6. september taler Christian Stage om Disaster recovery plan i Symbion. Læs side 6 Brug og forankring af markedsfeedback Den 29. september taler Lars Juel Hansen om brug og forankring af markedsfeedback i Novo Nordisk. Læs side 6 Omprogrammering af hudceller til kræftbekæmpende neurale stamceller åbner op for kræftbehandling med egne celler. Af Kirsten Fink og Ole Terney Stamcelleforskning er blevet et meget stort forskningsfelt, der har potentialet til at revolutionere behandling af mange sygdomme, som i dag er vanskelige at behandle eller som måske slet ikke kan behandles i dag. Hvad er stamceller? Stamceller er umodne celler, der udgør stammen til udvikling af nye celler, når de gamle celler dør. Hvadenten stamcellerne befinder sig i kroppen eller i kultur i fortsættes næste side... PH.D.-forsvar Den 23. juni taler Peter Popp Wibroe om Hemocompatibility of Drug Carriers. Læs side 7 Er du ikke IFFmedlem? Medlemskab af IFF giver dig en række fordele - f.eks. kan du deltage gratis i en masse faglige arrangementer. Meld dig ind i IFF for 975 kr. pr. medlemsår på

2 IndustriFarmaceutForeningen Fruebjergvej 3, Postboks 87 DK-2100 København Ø Tlf: Mail: Web: Bestyrelsen Formand: Tina Kjøller, Næstformand: Gitte Hassan, Kasserer: Schiønning Brønnum Bruun, Bestyrelsesmedlemmer: Per Grønlund, Lone Cleveland Andersen. Suppleanter: Susanne Devantié Hansen, Christina Guldberg, ERFA grupper QM-erfagruppen Lone Cleveland Andersen. Drug Device-erfagruppen Ingrid K. Malmberg, Stine Klitgaard Hansen. IFF-nyt Bestyrelsen er ansvarshavende redaktion. Indlæg sendes til sekretariatet.artikler i bladet udtrykker ikke nødvendigvis foreningens mening. DEADLINE 8. august september 2016 laboratoriet, er stamcellerne karakteriseret ved to helt afgørende egenskaber. De kan forny sig selv (dvs.danne nye kopier af sig selv ved celledeling), og de kan differentiere (dvs. producere specielle celletyper, som kan udføre specielle funktioner i kroppen). Disse to egenskaber er helt afgørende for, at der kan produceres ubegrænsede mængder af definerede celletyper, som kan bruges til transplantation eller screening af nye lægemidler. Fosterudvikling viser vejen for stamcelleforskning Stamceller og fosterudvikling hænger uløseligt sammen. Fra befrugtningen og frem gennem anlæggelsen af de forskellige væv og organer, betjener forsteranlægget (embryo) sig af stamcelleprincipperne (dvs. celledelinger og differentiering), til at opbygge de mange komplicerede organer, vi består af, og som hver især udgøres af forskellige celletyper. Studier af embryoner er et vigtigt led i stamcelleforskningen, idet embryonerne viser, hvorledes stamceller deler sig og differentierer sig til forskellige celletyper. Nyeste stamcelleforskningi kræftbehandling Amerikanske forskere har omprogrammeret og gensplejset hudceller, så de er blevet til neurale stamceller, der kan opsøge og bekæmpe sværttilgængelige hjerneglioblastoma (1). Ved denne teknik frembringes gensplejsede neurale stamceller uden at hudcellerne først dedifferentieres til pluripotente stamceller. Pluripotente celler har potentialet for at blive til mange forskellige celletyper, men rummer også risikoen for, at der senere kan opstå kræft. Med den nye teknik kan et individs egne hudceller på sigt bruges som udgangspunkt for fremstilling af en skræddersyet behandling, hvorved man undgår risiko for immunbetinget afstødning af tilførte celler. Stamcelleforskningen fik et kæmpe gennembrud i 2006 I 2006 publicerede Takahashi&Yamanaka en epokegørende teknik, hvor differentierede celler, dvs. helt specialiserede celler, blev ført tilbagetil pluripotente stamceller, der på mange måder ligner embryonale stamceller (2). Pluripotente stamceller kan danne alle tre kimskivelag (ektoderm, mesoderm og endoderm), dvs. atde kan danne alle typer af celler, men de kan ikke danne et helt menneske, fordi de gener, der skal aktiveres for bl.a. at danne moderkagen, er blokeret. Så selv om en pluripotent stamcelle indsættes i en livmoder, vil der ikke kunne udvikles et nyt individ. Mange forskere antog i 2006, at der nu ville komme en eksplosion i udvikling af nye behandlingsmetoder. Nu ville man kunne fremstille og transplantere alle mulige tilpassede stamceller til behandling af alle mulige sygdomme. Da omprogrammeringen var en genetisk ændring på celleniveau, ville det blive en mere varig behandling end medicinsk behandling, hvor der hele tiden skal tilføres medicin. Hvis man kunne reparere skrantende væv og organer med pluripotente stamceller, ville det være en medicinsk revolution. Men vejen har siden vist at være lang og besværlig. Den epokegørende teknik fra 2006 Takahashi&Yamanaka testede 24 gener for deres evner til at inducere pluripotens i fibroblastceller. Forskerne havde gættet på, at gener, der er vigtige for opretholdelse af identiteten af embryonale stamceller, også kunne have betydning for omprogrammering af fibroblastceller (hudceller) (2). De 24 udvalgte gener blev alene eller i kombinationer med en, to eller tre andre af de udvalgte gener overført til fibroblastceller ved hjælp af retrovirus (2). Ved disse mange forsøg viste det sig, at samtidig overføring af fire gener, Oct3/4, Sox2, cmyc og Klf4, der udtrykker transcriptionsfaktorer, var tilstrækkelig til at gøre de omprogrammerede fibroblastceller pluripotente. Yamanaka-metoden gav kun få stamceller, men ny forskning i 2016 har forbedret metoden, så stamceller kan nu masseproduceres Det er lykkedes en gruppe af danske og spanske forskere at gøre Yamanakametoden meget mere effektiv, således at der opnås næsten lige så mange inducerede pluripotentestamceller som 2

3 Studier af embryoner er et vigtigt led i stamcelleforskningen, idet embryonerne viser, hvorledes stamceller deler sig og differentierer sig til forskellige celletyper. anslået af udgangsceller (8). Forskerne tilførte et gen, der koder for et særligt protein (C/EBPα), under omprogrammeringen afmuseknoglemarvsceller til stamceller. C/EBPα synes aktivere Klf4, som derefter bindes til og aktiverer andre pluripotensrelaterede gener (8). Forskningen er som sagt udført på mus, men forsker Janus Schou Jakobsen fra BRIC- og DanStem-forskningscentrene på Københavns Universitet føler sig overbevist om, at man vil kunne opnå samme effekt med humane celler (9). Inducerede pluripotente stamceller er ofte problematiske at anvende På trods af mange forskeres forsøg på at vise, at inducerede pluripotente stamceller var lige så gode som embryonale s t a m c e l l e r, v i s t e d e r s i g a t v æ r e væsentlige molekylære forskelle mellem embryonale stamceller og inducerede pluripotente stamceller, og det har skabt usikkerhed med hensyn til anvendelsen af inducerede pluripotente stamceller (3). Det har vist sig, at de inducerede pluripotente stamceller bevarer nogle donor-specifikke genekspressionsmønstre, og dermed bevarer noget af identiteten af somatiske celler (3). Der er også eksempler på, at inducerede pluripotente celler danner teratoma-kræftsvulster, når de bliver implanteret in vivo (1). Teratomakræftsvulster er bizarre kræftsvulster, derindeholder mange forskellige vævstyper, såsom tænder og knogler. Direkte omdannelse af musefibroblastceller til neurale stamceller I et forsøg på at undgå usikkerheden med inducerede pluripotente stamceller har forskere udviklet forskellige metoder til at omdanne somatiske celler direkte til andre cellelinier uden først at gøre cellerne pluripotente. Således har amerikanske forskere o m k r i n g E r n e s t o L u j a n a f p r ø v e t 11 transcriptionsfaktorer, som vides at have funktioner under udvikling af neuralt væv, og som er højt udtrykte i neurale fortsættes næste side... 3

4 stamceller, til at omprogrammere musefibroblastceller (4). Ved systematisk at afprøve forskellige kombinationer af disse transcriptionsfaktorerfandt forskerne frem til, at Sox2 og FoxG1 frembragte inducerede neurale stamceller, som kan mangfoldiggøres i kultur, og som kan differentieres til astrocytter og funktionelle neuroner (4). Hvis der blev anvendt en yderligere faktor, Brn2, kunne forskerne inducere tripotente neurale stamceller, som kunne differentieres til oligodendrocytter ud over tilastrocytter og funktionelle neuroner (4). Denne metode har i modsætning til andre omprogrammeringsmetoder den store fordel, at de neurale stamceller kan dyrkes i kultur i længere tid. Denne egenskab gør det nemmere at frembringe en større mængde celler fra samme klon til f.eks. celletransplantationsterapi eller screening af lægemidler (4). Gensplejsede neurale stamceller kan bruges til at behandle gliomakræftvæv i hjernen Flere forskergrupper har arbejdet med udvikling af gensplejsede neurale stamceller, som kan gøre kemobehandling mere lokal og præcis. En canadisk forskergruppe har ved gensplejsningfrembragt en human neural stamcellelinie, som udtrykker cytosin-deaminase, der bl.a. kan omdanne 5-fluorcytosin til det kemoterapeutisk aktive 5-fluoruracil. Når denne cellelinie blev injiceret i hjernen hos mus, der havde en gliomakræftsvulst, kunne forskerne måle, at der skete aktivering af kemostoffet, dvs. at 5-fluorcytosin blev omdannet til 5-fluoruracil ved hjælp af det tilførte enzym, og at kræftsvulsten blev signifikant mindre (5). Gensplejsede neurale stamceller kan bringes til at opsøge og bekæmpe glioblastoma-kræftsvulster Glioblastoma er en meget aggressiv hjernekræft, som er svær at fjerne ved operation, og som har en meget dårlig prognose. Den forventede levetid for patienter med glioblastoma er måneder og kun 10% er i live 5 år senere (1). En amerikansk forskergruppe omkring Virale vektorer er velegnede til at indføre nye gener i celler, men det skaber også en betydelig risiko, når virusvektorerne integreres i cellensgenom på tilfældig måde. Ved integreringen kan der opstå mutationer, hvis virusvektorerne indsætter sig i gener eller nær gener, der er nødvendige for cellens funktion. professor Shawn D. Hintgen har i februar 2016 publiceret en strategi, der på sigt kan anvendes til at udvikle cellebaserede behandlinger af patienter med aggressiv kræft i hjernen, hvor udgangsmaterialet er patientens egnefibroblastceller (1). Hintgens gruppe anvendte samme metode som Lujans gruppe (4) til at frembringe inducerede neurale stamceller, men forskerne gensplejsede cellerne yderligere, så de rummede gener for en optisk markør (fluorescerende) og et terapeutisk middel. De gensplejsede celler mistede ikke evnen til at differentiere til neurale stamceller, og de gensplejsede celler kunne overleve i mindst 1 måned i hjernen af en mus. De gensplejsede stamceller var egnede til at vise, om cellerne kunne transportere et lægemiddel til et udskåret humant glioblastomavæv (model). Da de gensplejsede celler indeholdt en fluorescerende markør kunne forskerne vise, at cellerne blev tiltrukket af human glioblastomavæv i kultur såvel som tilhuman glioblastomavæv transplanteret i pandelappen afimmundeficiente mus. Dette begreb kaldes kemotaksi og dækker over, at celler har evnen til at bevæge sig mod bestemte kemiske mål. Dette er en nødvendig egenskab, hvis gensplejsede neurale stamceller skal specifikt transportere et lægemiddel til glioblatomaceller i hjernen. Forskerne kunne også dokumentere, at genet for et terapeutisk middel kunne udtrykkes stabilt i glioblastomavæv og effektivt bekæmpeglioblastomacellerne (1). Der er dermed udviklet et koncept, der på sigt kan føre til autolog cellebaseret terapi til behandling af aggressive former af hjernetumorer, hvor udgangspunktet er patientens egne fibroblastceller. Omprogrammering med virale vektorer, der integreres i cellens genom, er problematiske Ved de ovenfor beskrevne omprogrammeringsmetoder gensplejses fibroblastceller ved hjælp af virale vektorer, der bliver integreret i værtcellens genom. Virale vektorer er velegnede til at indføre nye gener i celler, men det skaber også en betydelig risiko, når virusvektorerne integreres i cellensgenom på tilfældig måde. Ved integreringen kan der opstå mutationer, hvis virusvektorerne indsætter sig i gener eller nær gener, der er nødvendige for cellens funktion. Zhou &Zeng har opsummeret mere sikre metoder til gensplejsning af fibroblastceller med henblik på at omprogrammere cellerne (6). Ved at anvende virusvektorer, der ikke integreres i fibroblastcellens genom, undgås integrationsmutationer (6). Virusvektoren kan også sættes ind i en kassette, som så kan styres og fjernes igen efter induktion af omprogrammeringsfaktorerne. Der arbejdes også med kemisk induktion, hvor små molekyler anvendes til at hæmme eller aktivere syntesen af specifikke proteiner. Perspektivering I 2014 rapporterede forskere fra Skotland, at de som de første i verden havde transplanteret et stamcelleorgan (7). Dette bragte forventningerne til stamcelle-terapi op på et nyt plan. I et forsøg på mus var det lykkedes forskerne at skabe en brissel ud fra stamceller og transplantere brislen ind i 4

5 en levende mus (7). Efter fire uger havde brislen udviklet sig så meget, at den begyndte at organisere sig cellemæssigt som en rigtig brissel. Brislen begyndte at danne T-celler, som er essentielle for immunforsvaret, når det skal rette et angreb mod fremmedlegemer i kroppen. Selvom forsøget er lykkedes på mus, er der lang vej til behandling af mennesker, især når det gælder mere komplekse organer. Lundbeckfonden støtter stamcelleforskning i Danmark Lundbeckfonden har i foråret 2016 doneret 10 millioner DKK til forskning i hvordan funktion og levetid for en transplanteret nyre fra en afdød donor kan forbedres. Pengene er bevilliget til professor, overlæge Bente Jespersen fra Aarhus Universitet og Aarhus Universitetshospital (10). Nyrer fra højrisikodonorer er i dag problematiske at bruge ved transplantation, da patienten ofte udvikler nyresvigt. I første omgang skal der bruges grise som forsøgsmodeller til at undersøge, hvordan stamceller kan nedsætte aktiveringen af modtagerens immunsystem, så det ikke angriber donornyren. Forskningen sker i tæt samarbejde med kollegaer fra Klinisk Immunologisk Afdeling, Aarhus Universitetshospital og forskere fra Rotterdam og Oxford (10). Kilder 1. Bagó, J.R., m.fl., (2016), Nature Communications, 7:10593, Therapeutically engineered induced neural stem cells are tumour-homing and inhibit progression of glioblastoma, doi: /ncomms Takahashi, K. & Yamanaka, S., (2006), Cell, 126, , Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors, doi: /j.cell Robinton, D.A. & Daley, G.Q., (2012), Nature, 481, , The promise of induced pluripotent stem cells in research and therapy, doi: /nature Lujan, E., m.fl. (2012), Proc. Nat. Acad. Sci., 109 (7), , Direct conversion of mouse fibroblasts to selfrenewing tripotent neural precursor cells, doi: /pnas Aboody, K.S. m.fl. (2013), Sci Transl. Med. 5 (184), Neural stem cellmediated enzyme-prodrug therapy for glioma: preclinical studies, doi: / scitranslmed Zhou Yi-ye &Zang F. (2013), Genomics Proteonomics Bioinformatics, 11, , Integration-free methods for generating induced pluripotent stem cells, doi: /j.gpb Bredenkamp, N., m.fl. (2014), Nature Cell Biology, 16, , An organized and functional thymus generated from FOXN1-reprogrammed fibroblasts, doi: /ncb Di Stefano, B., m.fl. (2016), Nature Cell Biology, 18, , C/EBPα creates elite cells or ipsc reprogramming by upregulating Klf4 and increasing the levels of Lsd1 and Brd4, doi: /ncb Larsen, H. (2016), Politiken 29. marts, 2016, sektion I, side 6, Stamcellerne kan masseproduceres 10. Politiken (2016), 31. marts, 2016, 2. Sektion, side 10, Stamcelleforskning, Lundbeckfondens rammebevilling til professor, overlæge Bente Jespersen Brug og forankring af markeds feedback i Novo Nordisk A/S 5

6 Brug og forankring af markeds feedback i Novo Nordisk A/S Et interaktivt foredrag med Lars Juel Hansen, Principal Device Specialist, Novo Nordisk, den 29. september Foredraget vil besvare nedenstående spørgsmål: Får du tilstrækkelig information om dine produkter efter de har ramt markedet? Får du nok ud af din markeds feedback? Bliv inspireret af andre i branchen til hvordan du kan skabe værdi i din markeds feedback?. Præsentation vil være på dansk (engelske slides) Tid og sted Foredraget finder sted den 29. september kl i lokale K3 i Symbion, Fruebjergvej 3, 2100 København Ø. Der er morgenmad fra kl Deltagelse er gratis for medlemmer af IFF. Andre betaler kr Tilmeldingsfrist er den 27. september. Tilmelding sker via iff.nu. QA erfagruppemøde Tid og sted Næste møde finder sted den 17. august kl til i mødelokale 6 i Symbion. Møderne er kun for medlemmer af IFF. Tilmelding på Disaster recovery plan Den 6. September taler Christian Stage om Disaster recovery plan. Han kommer ind på: Terminologi Regler, Guidelines og Whitepapers Egne interesser (Business Continuity) Incident management Life cycle management og Baseline Eksempler og Løsninger Test af Disaster recovery Inspektion af Disaster Recovery Summary og spørgsmål Tid og sted Den 6.september kl i Symbion Konferencecenter i K3. Deltagelse er gratis for medlemmer af IFF og DKG. Andre skal betale kr Sidste frist for tilmelding er den 5. september Er du ikke IFF-medlem? Medlemskab af IFF giver dig en række fordele - f.eks. kan du deltage gratis i en masse faglige arrangementer. Hvis du ikke er IFF-medlem, vil du blive opkrævet en deltagerafgift. Meld dig ind i IFF for 975 kr. pr. medlemsår på Bliv skribent for IFF Er du god til at skrive og har du gode ideer til artikler med emner inden for f.eks biotek, medicinalindustrien, GXP, kvalitetssystemer eller måske ideer til historier om spændende virksomheder eller personer, så er dette sikkert noget for dig. Skriv til os på iff@iff.nu eller ring Problemer med kontakten? Ret dine data online! På IFF s Medlemsliste kan du som IFF-medlem slå andre IFF-medlemmer op. iff Kryds de ønskede oplysninger af på Min side / Rediger Stamdata Husk at logge dig på for at få adgang til disse medlemsfunktioner 6

7 GIV DATAINTEGRITETEN ET SKUB med et kursus GAMP 5! DELTAG! - og lær hvordan GAMP 5 kan optimere jeres dataintegritet En stigende interesse og deltagelse af bl.a. IT-chefer, projektledere, maskinbyggere, automationsingeniører, QA-medarbejdere, afdelingsledere m.fl. vidner om, at GAMP 5 er blevet bredt accepteret som GMP-industriens foretrukne guide til IT-løsninger. Et kursus med mening for alle inden for GMP Følg tendensen og lad GAMP 5 vise dig vejen til en nemmere hverdag. Tilmeld dig vores 2-dages kursus, hvor du bl.a. vil få mulighed for at behandle nogle af de udfordringer, du møder i dagligdagen. Vil du vide mere? Så kontakt gerne Confi rms CEO og underviser Jesper Strands på eller jbs@confi rm.dk. Få mere information på confi rm.dk God sommer! IFF ønsker jer alle en forrygende sommer. I juli måned holder vi sommerferie og næste nummer af IFF-Nyt udkommer i august. 99,5 % af deltagerne vil anbefale kurset til en kollega! PH.D-defence Hemocompatibility of Drug Carriers PhD defence by Peter Popp Wibroe. The defence takes place the 23th of June at in Auditorium 3, Pharmaschool, Universitetsparken Copenhagen. Assessment Committee (Chairperson) Professor Thomas Rades, University of Copenhagen Professor Thomas Vorup-Jensen, Aarhus University Professor Paolo Decuzzi, Italian Institute of Technology, Genova, Italy Supervisors Professor Seyed Moein Moghimi Professor Niels Ødum, University of Copenhagen Department Department of Pharmacy Place of experimental work The experimental work took place at the Department of Pharmacy, University of Copenhagen and at Semmelweis University, Budapest, Hungary Thesis abstract Ask for a copy of the thesis: peter@wibroe. dk. 7