Våra dendritiska celler (DC) är immunsystemets vaktposter och de patrullerar våra kroppar efter bakterier, virus eller cancerceller. Det forskas på cellterapier som använder DC för att stärka patientens eget immunsystem för att bekämpa cancer. Men cancer kan påverka de dendritiska cellerna så att de går förlorade eller blir dysfunktionella. Därför behövs nya sätt att omprogrammera andra celler till att bli immunceller.
När DC hittar en främmande partikel bryter de ner den i mindre bitar – antigen – och presenterar bitarna på cellytan för immunförsvarets mördarceller. På så vis lär sig mördarcellerna vilka smittoämnen och cancerceller som de ska söka upp och döda. I flera studier har forskare undersökt olika cellterapier som använder DC för att stärka patientens eget immunsystem för att bekämpa cancer. Men cancer kan påverka de dendritiska cellerna så att de går förlorade eller blir dysfunktionella. Därför behövs nya sätt att omprogrammera andra celler till att bli immunceller, med samma kapacitet som ”naturliga” dendritiska celler.
Filipe Pereira, forskargruppsledare vid Lunds universitet, har tidigare identifierat en kombination av tre transkriptionsfaktorer (specialiserade protein) som har möjliggjort att hudceller (fibroblaster) från människor har kunnat programmerats om till dendritiska celler. Studien var den första i sitt slag och visade hur man kan använda cellomprogrammering för att generera immunceller för att bekämpa cancer. Men – till skillnad från celler hos möss – har det visat sig att effektiviteten hos mänskliga celler är mindre än en procent.
– Det är inte klargjort varför mänskliga celler är svårare att programmera om, men det verkar vara ett generellt problem som har varit ett stort hinder för att kunna överföra våra resultat till klinik. För att helt förstå processen vid omprogrammeringen använde vi därför encellsanalys – en metod för att kartlägga vävnaders sammansättning och molekylärt karakterisera celltyper och deras signalvägar, säger Filipe Pereira, som lett studien vid Lunds universitet.
Inflammatoriska egenskaperna ökade effektiviteten
Med encellsanalysen kunde forskarna följa hudcellernas transformation till dendritiska celler, hur de tre transkriptionsfaktorerna samarbetar och hur den genetiska informationen överfördes och ”tystade” cellens ursprungliga identitet. Genom att identifiera de gener som uttrycktes, förstod de vad som begränsade omprogrammeringsprocessen i mänskliga celler.
– Eftersom de dendritiska cellerna ska trigga immunsystemet, behöver de ha inflammatoriska egenskaper. Att öka de inflammatoriska egenskaperna hos cellerna visade sig vara en viktig pusselbit för att effektiviteten skulle bli högre. Genom att förstå processen bakom omprogrammeringen, lyckades vi höja verkningsgraden till över 75 procent – en mycket hög siffra i dessa sammanhang.
Forskarna har i sina försök omprogrammerat tre olika typer av mänskliga celler: hudceller från foster, hudceller från vuxna och stamceller från benmärgen. Med det nya sättet att programmera om dem, har effektiviteten ökat drastiskt för alla typer av celler.
– Det här är väldigt positivt och öppnar upp möjligheten om att framkalla cancerimmunitet med hjälp av cellomprogrammering. Nästa steg är att är att genomföra de förbättrade omprogrammeringsexperimenten i djurmodeller, avslutar Filipe Pereira.
Läs mer om Filipe Pereiras forskning
Så kan hudceller bli blodstamceller – mekanism kartlagd
Länk till den vetenskapliga artikeln ”Single cell transcriptional profiling informs efficient reprogramming of human somatic cells to cross-presenting dendritic cells.”
Text: ÅSA HANSDOTTER
Artikeln är tidigare publicerad som nyhet från Lunds universitet