Neuroforskare i Lund har utvecklat en ny högteknologisk process för att skräddarsy virushöljen, för transport av genmedicin som ska nå exakt den celltyp i kroppen som behöver behandlas. Forskarna menar att den nya teknologin kan liknas vid att de dramatiskt snabbar upp evolutionen från miljontals år till veckor.

Flera av de nya revolutionerande behandlingarna som nått kliniken de senaste åren för att behandla komplexa sjukdomar – såsom spinal muskelatrofi och enzymbristsjukdomar – baseras på genterapi.

Med genterapi kontrolleras eller förändras arvsmassan med hjälp av biologiska läkemedel. Exempel på detta är gensaxen CRISPR/Cas9 och så kallade CAR-T celler för att behandla olika former av cancer. Denna typ av läkemedel är ofta konstruerad genom att man odlat oskadliggjorda virus i laboratoriet som förändrats så att de kan leverera en ny arvsmassa till kroppens celler som ersätter den skadade. Virusets egen arvsmassa, som krävs för att viruset skall spridas vidare, är helt borttagen.

Neuroforskaren Tomas Björklund och hans forskargrupp har under de senaste fem åren utvecklat en process för att skräddarsy dessa virushöljen så att de kan ta sig in i precis den celltyp i kroppen som behöver behandlas, exempelvis nervceller. Processen kombinerar kraftfulla datorsimuleringar och modellering som liknar artificiell intelligens med den senaste genteknologin och sekvenseringstekniken.

Snabbar upp evolutionen

– Genom denna teknologiska process kan vi studera miljontals nya virusvarianter samtidigt i cellodling och försöksdjur och från detta skapa en datorsimulering som bygger ihop det mest lämpade virushöljet för den valda applikationen, i detta fall de dopaminproducerande nervcellerna för behandling av Parkinsons sjukdom, säger Tomas Björklund, docent i translationell neuroforskning vid Lunds universitet.

– Man kan se detta som att vi dramatiskt snabbar upp evolutionen från miljontals år till veckor. Anledningen till att vi kan göra detta är att vi studerar varje “generation” av viruset parallellt med alla andra i samma nervceller. Till skillnad från evolutionen där enbart de bäst lämpade överlever till nästa generation så kan vi i denna process också lära oss vad som gör att virusen fungerar sämre. Detta är avgörande när man skall bygga datormodeller som skall tolka all information.

Minskar behovet av försöksdjur

Med den nya metoden har forskarna kunnat minska behovet av försöksdjur avsevärt då miljoner varianter av samma läkemedel studeras i samma individ så enbart enstaka djur behövs för en hel studie. De har också kunnat flytta över viktiga delar av studien från djur till cellodling av mänskliga stamceller.

– Vi tror att det nya syntetiska virus vi lyckats skapa skulle lämpa sig mycket väl för genmedicin för exempelvis Parkinsons sjukdom och vi har goda förhoppningar om att virusvektorerna ska kunna komma till klinisk användning.  Vi har tillsammans med forskare vid Harvard universitetet etablerat ett nytt bioteknikföretag i Boston, Dyno Therapeutics, för att vidareutveckla denna teknik för framtida behandlingar, säger Tomas Björklund.

Vetenskaplig artikel “A systematic capsid evolution approach performed in vivo for the design of AAV vectors with tailored properties and tropism”

Text: KATRIN STÅHL

Texten är tidigare publicerad som nyhet från Lunds universitet