Hvor virus arbejder i den gode sags tjeneste
Foto: Shutterstock
Anna Halling Folkmar Rahimic forsker i, hvordan man kan bruge virus til at bekæmpe for eksempel kræftceller. Og her på den nyeste front for kommende kræftbehandling spiller blandt andet HIV en prominent rolle.
Lige så længe Anna Halling Folkmar Rahimic kan huske, har hun været fascineret af smitsomme sygdomme. Hvordan opstod de, hvor kom de fra, og hvordan kunne de helbredes eller standses?
Bøger og film om emnet er fra en tidlig alder blevet slugt: Uanset om det drejede sig om pest i middelalderen, den spanske syge eller HIV.
Videnskabs- historier
Anna Halling Folkmar Rahimic modtog i 2022 en bevilling fra Carlsbergfondet til projektet ‘Engineering novel viruses to cure cancer’. Videnskabshistorier er produceret af Videnskab.dk for Carlsbergfondet.
Allerede i gymnasiet vidste hun, at hun skulle læse et fag, hvor hun kom til at beskæftige sig med sygdomme. Men det skulle være på et molekylært niveau. Temperamentet lå ikke til at være læge, der har patientkontakt hver dag.
Især én virussygdom optog hende og ansporede hende til forskning: HIV. Der var for eksempel det iøjnefaldende sociale aspekt af sygdommen. De første mange ofre for HIV/AIDS oplevede i 1980’erne at blive voldsomt stigmatiseret og udgrænset fra samfundet.
“Det var og er en utrolig uretfærdig sygdom at få. Mennesker fik HIV uden egen skyld, og alligevel blev de ekstremt dårligt behandlet. Så hvorfor fremmaner nogle sygdomme som kræft og diabetes empati fra omgivelserne, mens andre bliver mødt med fordømmelse?,” spørger Anna Halling Folkmar Rahimic, der i dag er adjunkt på Institut for Biomedicin på Aarhus Universitet.
Men for en biokemiker var og er det HIV’s molekylære struktur, som er den helt store fascination.
“Set i forskningsmæssigt øjemed er selve HIV vanvittig interessant. For det er anderledes end det, vi kender fra andre virus. Når vi får for eksempel influenza, er virus i kroppen i et stykke tid, men så forsvinder det igen, ud af kroppen og cellerne.
Det gør HIV ikke. Det forbliver i kroppen og ender med at integrere sig i vores DNA,” fortæller Anna Halling Folkmar Rahimic.
Fordi HIV kan noget rent molekylært, som andre virus ikke kan, har det paradoksalt også fået en vigtig rolle i at redde liv. Forenklet fortalt bruger forskere som Anna Halling Folkmar Rahimic de særlige egenskaber fra HIV’s ’maskineri’ - eller virussets skelet - i et nyere og hastigt voksende forskningsfelt: den næste generation af immunterapeutisk kræftbehandling.
Virus tages i brug til kræftbekæmpelse
Selve behandlingsmetoden immunterapi har for alvor set dagens lys i de seneste 15 år og tilbydes til nogle kræftformer i tilgift til klassisk kræftbehandling: operation, stråling og kemoterapi.
Forenklet fortalt handler immunterapien om at aktivere kroppens eget immunforsvar til at bekæmpe kræften med særligt udviklede stoffer. Kemoterapi, der i behandlingens tjeneste slår kræftcellerne ihjel, kan komme til at ødelægge kroppens immunforsvar.
En fortsat udfordring i brugen af immunterapien er at få den til at virke udelukkende på kræftcellerne og ikke utilsigtet skade raske celler. Bivirkninger kan for eksempel være kroniske sygdomme.
Nogle af de nyeste kræftbehandlende tiltag går ud på at bruge virus som immunterapeutiske agenter. Disse er kendt som kræftcelledræbende virus, fagligt kaldet onkolytisk virus (OV). Det er virkningen af disse, som Anna Halling Folkmar Rahimic arbejder med i sit nuværende projekt ’Engineering novel viruses to cure cancer’.
Brugen af virus spiller en stor rolle på flere niveauer. Ved at sende udvalgte virus ind i kræftceller, kan virus sætte sig fast på disse og ødelægge dem, samtidig med at de vækker kroppens eget immunforsvar. Normale, raske celler bliver ikke ramt eller ødelagt.
Forskere har mange typer virus i brug her. Enten naturligt forekommende eller genetisk modificerede i laboratoriet.
Foreløbig er mindst én metode baseret på ovenstående teknik blevet godkendt til kræftbehandling. Det er den såkaldte T-VEC, som bliver brugt til behandling af modermærkekræft, der ikke kan opereres.
En svækket udgave af en virus, der giver forkølelsessår, bliver her brugt til at vokse i cancercellerne og ødelægge dem. Samtidig hjælper virus også immunforsvaret med at genkende og ødelægge kræftcellerne. Behandlingen bliver sprøjtet direkte ind i selve kræfttumoren.
Mus med menneskeligt immunsystem
Anna Halling Folkmar Rahimic var som et led i sit ph.d.-studium i 2019 med til at overføre et menneskeligt immunsystem til en immunsvækket mus – og hermed udvikle det, som forskerne kalder ’den humaniserede mus’. Den humaniserede mus gør det muligt at studere virus som for eksempel HIV, der smitter menneskeceller, uden at eksperimentere direkte på mennesker. Anna Halling Folkmar Rahimic var førsteforfatter på studiet, der blev publiceret i tidsskriftet Immunology sammen med forskerholdet fra Aarhus Universitet og Aarhus Universitetshospital. Studiet var det første af sin art i Danmark. Inspirationen kom blandt andet fra en amerikansk forsker og mentor, Paul W. Denton, der selv havde udført samme forsøg. Man kan dog ikke overføre resultaterne fra undersøgelserne i den humaniserede mus direkte til mennesker i forholdet én til én. Men forskerne kan bruge resultaterne til at opstille hypoteser om, hvordan sygdom i mennesker kan respondere på en ny behandling.
Et møjsommeligt detektivarbejde
Men der ligger fortsat et meget stort detektivarbejde forude i laboratorierne. For hvilke virus virker hvornår? Og hvorfor virker de på nogle kræftformer og ikke på andre?
Forskerholdet har i udgangspunktet fundet et virus, der kan slå cancerceller ihjel. Et overordnet mål i projektet er blandt andet at kortlægge, hvad der henholdsvis fremmer og hindrer det kræftcelledræbende virus i at gøre sit arbejde. Både i kræfttumor og i sunde celler.
For en udfordring er, at behandlingen ikke virker på alle kræfttumorer. Typisk fordi nogle tumorer har en såkaldt anti-viral mekanisme. Måske i form af gener med et anti-viralt udtryk, eller måske mangler de hjælpemekanismer i forhold til virus.
En del af Anna Halling Folkmar Rahimics forskningsprojekt går derfor ud på at identificere gener med disse forskellige udtryk. Med den viden vil man kunne hjælpe udviklingen af nye og forbedrede kræftcelledræbende terapiformer baseret på terapeutiske vira.
For at komme denne viden nærmere arbejder Anna Halling Folkmar Rahimic med at screene alle gener i det menneskelige genom. Her bruges en metode, hvor hun udnytter et modificeret HIV-virus som et værktøj til at levere et ’bibliotek’ af små stykker DNA til en kræftcelle.
Dette DNA kan ved hjælp af HIV’s maskineri sætte sig ind i en celles eget DNA og derfra slukke eller tænde et bestemt gen. Biblioteket fylder ikke mere end en regndråbe, men det kan ramme flere end 80.000 forskellige steder i kræftcellens DNA.
Herefter tester forskerne, om kræftcellerne er blevet mere eller mindre sårbare over for den kræftcelledræbende virus.
Dernæst går forskerne videre og tester og validerer deres resultater, blandt andet på en såkaldt musemodel. Godt 100 laboratoriemus bliver inddraget i videnskabens tjeneste. Her har Anna Halling Folkmar Rahimic stor erfaring fra sit arbejde med ’den humaniserede mus’ (se faktaboks).
Til forsøgene bruges genetisk manipulerede mus både med og uden et immunforsvar. I ét forsøg får mus uden immunforsvar tilført en kræfttumor fra et menneske.
“På grund af det manglende immunforsvar er musen i stand til at bære en menneskelig kræfttumor uden at reagere imod den. I forsøget kan man så behandle tumoren i musen (uden forstyrrende immunforsvarsreaktioner) med kræftcelledræbende virus og på den måde finde ud af, hvilke af disse der virker på specifikke kræfttyper,” fortæller hun.
I en anden type forsøg, hvor musen har et immunforsvar, arbejder hun på at få en såkaldt ’kold’ tumor til at blive ’varm’. Udtrykket ’kold tumor’ refererer til den form for cancer, som ikke iværksætter et stærkt immunforsvar. Så det er også den type cancer, som er en stor udfordring for behandlingsformen immunterapi. Her prøver man med forskellige tiltag at få musens immunforsvar til at vågne og ødelægge cancercellerne.
Virus giver vigtig viden om immunsystemer
HIV, som var med til at inspirere til Anna Halling Folkmar Rahimics biokemiske forskningsvej, er stadig på hendes radar - også uden for laboratoriet. For flere ting bekymrer hende her.
“HIV er fortsat et stort problem i dag, men desværre er det generelle oplysningsniveau virkelig dårligt. Det er, som om sygdommen for længst er overstået og ikke længere interessant. Men mange bliver smittet med HIV uden at vide det.
Det er ikke en sygdom, der er overstået. Ja, der er meget gode præparater, du kan tage, så du ikke bliver syg eller smitter andre, men det er en livslang behandling. Og i mange dele af verden har mennesker ingen adgang til medicinen. Og der er meget, meget få mennesker, der er decideret kureret,” understreger hun.
På verdensplan bliver næsten to millioner mennesker smittet hvert år med HIV, mens der er næsten en million AIDS-relaterede dødsfald. Omkring 37 millioner mennesker lever med sygdommen.
Hvor der måske ikke er samme stigma knyttet til sygdommen i Danmark i dag som for 40 år siden, er det ikke tilfældet andre steder i verden med meget knappe ressourcer. På trods af et stort arbejde med at udbrede viden og medicin, er der fortsat lang vej igen.
Imens bliver den milliardstore investering i forskning i virus, herunder HIV, SARS og COVID - og virusser brugt som immunterapi - ved med at give nye, vigtige indblik i blandt andet menneskets immunsystem.
Videnskabshistorier er produceret af Videnskab.dk for Carlsbergfondet.
Abonnér på nyt fra Carlsbergfondet
Ønsker du at følge med i vores videnformidling og aktiviteter generelt? Eller er du forsker og interesseret i nyheder, der vedrører vores opslag og uddelinger? Så tilmeld dig et af vores nyhedsbreve.