Daniel Aili utvecklar en metod för att kunna mäta en typ av cancerrelaterade enzymer, proteaser. Foto: Magnus Johansson

 

Daniel Aili forskar om molekylära material som kan användas i bland annat medicinska tillämpningar. Nu står det klart att han tilldelas runt 20 miljoner kronor över fem år från European Research Council, ERC.

– Det är fantastisk roligt att få detta stora anslag, som ger oss möjlighet att ta oss an ett komplext och svårt projekt. En del av det är väldigt nya saker som varken vi eller andra gjort förut, säger Daniel Aili, professor vid Institutionen för fysik, kemi och biologi, IFM.I projektet som han och hans forskargrupp nu sätter tänderna i står en typ av enzymer som kallas proteaser i fokus. Omfattande forskning har visat att olika proteaser är en viktig kraft bakom utvecklingen av cancer. Dessa enzym är ofta felreglerade i tumörer. Men de flesta försök att utveckla cancerbehandling och diagnostiska verktyg som bygger på proteaser har misslyckats.

– Svårigheterna hänger delvis ihop med att det inte räcker att veta att enzymerna finns där, utan man måste veta hur aktiva proteaserna är. I dag går det inte att mäta enzymaktiviteten på plats i kroppen. Vi kommer att ta fram system för att kunna mäta proteasaktivitet i vävnaden, säger Daniel Aili.

Cancercellers fingeravtryck

LiU-forskarna ska ta fram mycket små partiklar av samma typ som används i de RNA-baserade coronavirusvaccinen, så kallade liposomer. Partiklarna fylls med olika molekyler som forskarna har tillverkat i syfte att de ska vara lätta att mäta även i små mängder. I projektet kommer forskarna att studera hur liposompartiklarna fungerar i ett modellsystem. Det långsiktiga målet är att partiklarna ska kunna sprutas in i kroppen, ansamlas i tumören och där komma i kontakt med olika proteaser som finns där.

Konceptet bygger på att proteaserna fungerar ungefär som nycklar som kan öppna lås. Ett specifikt proteas kan öppna en specifik partikel och släppa ut dess innehåll. Beroende på vilka proteaser som är mest aktiva i vävnaden, släpps de syntetiska biomarkörerna ut ur vissa av partiklarna. Markörerna tas upp via blodet och hamnar efter ett tag i urinen, där de kan mätas i ett urinprov. Kombinationen av de olika syntetiska biomarkörerna blir ett slags fingeravtryck som är unikt för individens tumör och avslöjar enzymaktiviteten hos olika proteaser. Forskarna ser framför sig att tekniken skulle kunna användas för diagnostik och ge information om sjukdomsprognos.

Projektet PROTECT (Protease Profiling and Triggered Drug Delivery for Personalized Cancer Therapy), är en tvåstegsraket. I projektets nästa del vill forskarna använda informationen om tumörens proteasaktivitet för att förbättra behandlingen.

– Det är något av en helig graal inom forskningsfältet att både få fram läkemedlet till tumören, och att på ett effektivt sätt lyckas få ut läkemedlet ur partiklarna som levererar det. När det gäller cytostatika mot cancer är det väldigt viktigt att det blir rätt mängd. Om det blir för hög dos skadas normala celler, men om dosen blir för låg utvecklar tumörcellerna motståndskraft och behandlingen blir verkningslös på sikt.

Daniel Ailis mål på många års sikt är att utveckla ett system där tumörens proteasprofil utnyttjas genom att forskarna designar läkemedelsfyllda partiklar, som öppnas av just de proteaser som är högaktiva i den specifika tumören.

– Vi har lagt en stark bas genom vårt tidigare arbete, med stöd av pengar från Vetenskapsrådet och Cancerfonden. Det har gjort det möjligt för oss att våga ställa de frågor som vi gör i det nya projektet. Anslaget från ERC gör att vi har chans att komma framåt snabbare och komma längre, eftersom vi kan jobba på flera fronter samtidigt, säger Daniel Aili.

Consolidator Grants ges till forskare som bedriver forskning av högsta kvalitet i Europa och befinner sig i mitten av sin karriär. Konkurrensen är hård – i år fick 313 forskare pengar, vilket motsvarar 12 procent av de sökande. Totalt delas 632 miljoner euro, motsvarande runt 6,6 miljarder kronor, ut i denna omgång.