Girer opp forskningen på radiofarmaka med superskanner
En liten håndfull forskere i rosa sokker med superskannere til flere millioner, noen hundre mus og tilgang på radioaktivitet tilbyr industri og akademia unik hjelp til å utvikle radioaktive legemidler.
Unnselig plassert i Domus Medica, ikke langt fra Rikshospitalet, ligger en labyrint av kompliserte lokaler med høye krav til tetthet, renhet og luft, adskilt av forskjellige renhetssoner, laboratorier og dyrestaller. Der inne finnes et tverrfaglig lag bestående av en håndfull forskere med spesialkompetanse på radiofarmasi, en samling skannere og laboratorieutstyr du knapt finner maken til noe annet sted, og noen hundretalls forsøksdyr.
— Ingen andre har muligheten til å gjøre det vi gjør i Norge, smiler veterinær Syed Nuruddin.
Oslo Imaging and Therapy Laboratory (OITL)
- OITL er den prekliniske enheten ved Norsk medisinsk syklotronsenter AS (NMS).
- Med høyteknologisk avbildningsutstyr og dyrestall tilbyr de, i tillegg til egen forskning og utvikling, tjenester innen preklinisk diagnostisk og terapeutisk utvikling av radiofarmaka for akademia og legemiddelindustrien.
- Offentlig/privat investeringssamarbeid mellom NMS, Bayer AS og Universitetet i Oslo.
Kilde: NMS
Han er koordinator for Oslo Imaging and Therapy Laboratory (OITL) som er en avdeling i Norsk medisinsk syklotronsenter (NMS) som i samarbeid med Bayer opprettet OITL i 2021 for å kunne satse hardere på forskning og utvikling innen radiofarmasi.
Vi har laget et temanummer om radiofarmaka. Les mange interessante artikler og tanker her.
Små oppstartsselskaper trenger hjelp
Laben samarbeider med akademiske og kommersielle partnere om preklinisk diagnostisk og terapeutisk bruk av radiofarmaka. Kort fortalt innebærer det å lage tracere ved å feste radioaktive nuklider til et molekyl, som hjelper radioaktiviteten med å nå et sted i kroppen på et forsøksdyr, ofte en kreftsvulst, men det brukes også til mye mer. Derfra sender radioaktiviteten ut signaler som kan leses av i en skanner, eller den sender ut stråler som skader eller hemmer kreftcellene.
Vi møter Nuruddin ved inngangen til det sommertomme Domus Medica og går forbi en truende lang rekke tomme tannlegestoler og opp trappen for å møte resten av gruppen bestående av de to radiokjemikerne Bent Schoultz, som også er leder for forskningsavdelingen i NMS, og Vegard Torp Lien, farmasøyt Ingrid Norberg-Schulz og veterinær Sepehr Teimouri.
Vi snakker veldig dyre instrumenter, og bare det med tilgang til radioaktivitet, det er ikke noe ethvert pop up-selskap kan begynne med selv, eller rett og slett å ha noen som tilbyr det å kunne gjøre dyrestudier.
Bent Schoultz
Norsk medisinsk syklotronsenter er eid av Oslo universitetssykehus HF, Akershus universitetssykehus HF og Universitetet i Oslo (UiO) og ble opprettet i 1997 for å produsere radioaktive legemidler, i starten hovedsakelig til diagnostikk.
NMS har drevet med forskning og utvikling parallelt med produksjonen, men for noen år siden så de et behov for å styrke den delen.
— NMS har hatt en preklinisk del siden research and development-avdelingen ble etablert. Og gjennom nettopp den satsingen så har det vært kjørt flest akademiske prosjekter i samarbeid med farmasi, med kjemisk og til og med psykologisk institutt innenfor smerte og en del ulike områder. Så det er produsert veldig mye vitenskap og artikler, påpeker Bent Schoultz.
Etter hvert så de at mange små oppstartsselskaper hadde behov for å kunne gjøre slikt preklinisk arbeid, men at det ikke var så mange som hadde muligheten til det.
— Dette her har vært en måte å bygge opp en tung forskningsinfrastruktur på. Vi snakker veldig dyre instrumenter, og bare det med tilgang til radioaktivitet, det er ikke noe ethvert pop up-selskap kan begynne med selv, eller rett og slett å ha noen som tilbyr det å kunne gjøre dyrestudier. Så da har OITL blitt etablert for å kunne tilby de fasilitetene og tjenestene for også andre selskaper, store og små, sier han.
I tillegg fantes det noen lokaler og planer om en preklinisk enhet som skulle etableres som samarbeid mellom flere institutter på universitetet, men som det litt tungrodde systemet på universitetet slet med å etablere. Det var lettere for det mindre og litt friere senteret.
— Vi har investert videre i det. Så det er litt å ta i bruk en visjon som har vært, men som vi lyktes med å få materialisert.
LES OGSÅ: Agilera vil være med på det radioaktive kappløpet
Superskanner, dyrestall og radioaktivitet innen rekkevidde
Dermed opprettet de OITL og samlet der det meste av forsknings- og utviklingsavdelingen til NMS på Domus Medica. Sammen med Bayer, som selv har god nytte av laben, investerte de også 10 millioner i en ny fancy PET-SPECT-CT-skanner som er labens midtpunkt og store trekkplaster. Med den kan de ta røntgenbilder av anatomien og kombinere dem med bilder av indre organer ved hjelp av de radioaktive tracerne. Siden de etablerte laben har de kjøpt enda mer utstyr som gir dem større mengder, mer presis informasjon.
Gruppen på OITL jobber med alle deler av radiofarmasien fra å utvikle, lage og teste radionuklider og molekyler og forbindelsene mellom dem til å etablere nye dyremodeller og skannemetoder i tillegg til å videreutvikle maskinparken.
— Totalt sett representerer vi et stort kretsløp samlet. Det er noe av dette multidisiplinære som gjør at vi trenger både kjemikere, veterinærer og farmasøyter, forklarer Schoultz og legger til at de antakelig snart vil ansette en fysiker for å bli bedre på analyse av alt bildematerialet de samler inn med skannerne.
Labens store fortrinn er akkurat det at de kan gjøre mye og at de har samlet mye kompetanse og utstyr på et lite område.
— Vi har en dyrestall, og vegg i vegg er det en radiokjemilab der vi lager traceren, og så er det en lab der vi kan analysere vev og organer som er blitt høstet fra dyr pluss at vi har syklotronen på Gaustad hvor den kliniske produksjonen foregår, opplyser Vegard Torp Lien.
— Så det er på en måte samlingen av alt som er viktig.
Alfa Valley i Oslo
Sammen med etableringen av Oslo Imaging and Therapy Laboratory og økt vekt på forskning og utvikling, har Syklotronsenteret satset mer på terapidelen av radiofarmasien hvor det brukes alfastråling i motsetning til det meste av diagnostikken som bruker gammastråling. Radiofarmasi som terapi ble nærmest oppfunnet vegg i vegg med OITL på UiO i form av Xofigo, som nå eies og markedsføres av Bayer, og har eksplodert over hele verden. Ikke minst er det stor interesse i Norge.
— Det er litt spesielt. Jeg liker å bruke begrepet Alfa Valley, for i Oslo har du kanskje verdens største tetthet av nyetablerte selskaper som jobber med bruk av alfaemittere til ulike terapeutiske targets, sier Schoultz.
— Den er veldig interessant, den overgangen fra diagnostikk til terapi. Det er andre radionuklider og litt annen kjemi, men mye det samme tracer-konseptet; uansett hva slags radioaktivitet du har hengt på, om det er en diagnostisk nuklide som sender ut et signal eller om det er radioaktivitet der som sender ut en partikkel som gjør skade, legger han til.
Farmasøyt Ingrid Norberg-Schulz har vært med i Oslo Imaging And Therapy Laboratory siden vinteren 2024. Som de fleste andre farmasøyter hadde hun lite kunnskap om radiofarmaka og radiofarmasi da hun var ferdig på studiet.
— Vi hadde veldig lite av det på studiet. Det er nok mer satsing på radiofarmasi nå, men som farmasistudent så er det ikke et veldig stort felt du går igjennom i løpet av utdanningen, sier hun.
— Men som farmasøyt har du en del generell kunnskap om veldig mye innenfor en rekke ulike felt slik som legemiddelkjemi og -analyse, farmakologi, samfunnsfarmasi og biofarmasi, så du har grunnlaget til å kunne lære deg feltet, vil jeg si.
Vi prater med henne i en av labene som, utenom de store blykamrene som dekker den ene veggen, kunne vært en vanlig kjemilab med utstyr de fleste farmasøyter vil gjenkjenne.
— Det er egentlig et avansert avtrekksskap, forklarer hun med et smil.
Der jobber hun mye med blant annet radiomerking av ulike forbindelser og kvalitetskontroll. Hun sjekker at produktet er rent og at det ikke har blitt dannet noen andre produkter enn det som skal være der.
For Norberg-Schulz var det litt tilfeldig at hun begynte med radiofarmasi da hun startet på PET-senteret i Tromsø etter studiene.
— Gjennom kurs og arbeidsoppgavene jeg hadde, fikk jeg en del grunnkunnskap innenfor fagfeltet. Som farmasøyt har det vært en del ny kjemi å lære seg. Jeg måtte også gjennom noen ekstra sikkerhetskurs for å lære hvordan man skal jobbe på lab for å beskytte seg selv mot radioaktivitet, sier hun som definitivt mener flere farmasøyter kunne jobbe med radiofarmasi.
— Hvis man har interesse for legemiddelkjemi og -utvikling, legemiddelteknologi eller produksjon og kvalitetskontroll, og kunne tenke seg å jobbe i industrien, så vil jeg absolutt anbefale det.
Hvis du først har funnet et molekyl som finner og fester seg til en kreftcelle – ofte ved at det binder seg til reseptorer på cellene, men det finnes andre angrepsmetoder – med mål om å diagnostisere, da er veien kort til å skade kreftcellene ved å bytte ut den radioaktive delen.
— Og der kommer det begrepet teranostikk, som er sammensetning av terapi og diagnostikk, inn, og det konseptet er basert på samme tracer, men du bruker forskjellig radioaktivitet på den forbindelsen til den samme sykdommen. Du vil se at pasienten kanskje først har det tumormaterialet og i hvor stor grad, og så kan du vurdere hvor mye du skal bruke av den terapinukliden, og du kan monitorere det, følge sykdommen etterpå ved å bytte ut igjen terapien med diagnostikk.
LES OGSÅ: Thor Medical lager kreftlegemidlenes stridshoder
Studerer legemiddeleffekt med bedre dyrevelferd
I forlengelse av mulighetene for teranostikk viser Nuruddin til at laben også kan være nyttige for selskaper som utvikler ikke-radioaktive legemidler.
— Hvis de ønsker å gjøre validering av sin terapeutiske effekt, så i stedet for å skjære opp mange dyr og gjøre kjemiske undersøkelser, kan de bruke disse nuklidene som markører og ta bilder, poengterer han.
Det vil gi store mengder presis informasjon, samtidig som det er mulig å følge effekten av legemidlet over tid i det samme dyret, noe som sier mer om hvordan det fungerer enn hvis man skjærer opp forskjellige dyr på forskjellige tidspunkt i prosessen.
— Og på denne måten reduserer du mengden dyr, som er bra fra et dyrevelferdsperspektiv.
Renhetssoner og rosa sokker
Nuruddin og Teimouri tar oss med på en tur gjennom fasilitetene. For å slippe inn må vi kle oss helt ned til boxershortsen, og vi får tildelt en steril drakt og fine rosa sokker.
— For at en skal være sikker på å huske skifte etterpå, smiler Teimouri mens han tar telefonen og putter den i en pose som han så renser med sprit.
De viser oss gjennom dyrehotellene hvor sensorer holder nøye øye med blant annet temperatur, fuktighet og lys. Det er en stor mengde mus, men også en del rotter.
— Rotter, som har saktere hjerneutvikling, er bra hvis du skal forske på hjernen, forklarer Nuruddin før han tar oss med inn til en enda strengere renhetssone hvor vi må skifte sko og får hengt på oss en radioaktivitetsmåler.
— Men det er veldig lave doser vi bruker, betrygger Teimouri oss.
Der inne får vi endelig se labens stolthet, PET-SPECT-CT-skanneren, som for oss ser mest ut som en litt stor og klumpete kopimaskin med et gammeldags grensesnitt.
Etter en demonstrasjon av maskinen blir vi fulgt ut i en luftdusj før vi igjen er ute i kontor- og møtelokalene og kan ta på normale klær igjen.
Forsker på mange sykdommer
Kreft er den sykdommen det jobbes mest med innen radiofarmasien, både diagnostisk og terapeutisk, men det forskes også mer og mer på bruk av radiofarmaka innen andre sykdomsområder.
— Hva vi tenker er viktig, er selvfølgelig de store folkesykdommene, og hva som er sosialøkonomisk viktig å kunne bidra inn i helsevesenet med. Kreft er, og kommer til å være, et veldig stort satsingsområde hos oss, men du kan se på hjerte- og karsykdommer, lungerelaterte problemer, nevrogenerative sykdommer og så videre; vi har også søkt penger til prosjekt på long covid, sier Schoultz.
Kan ikke jobbe fort nok
Norsk medisinsk syklotronsenter er offentlig eid, men den nye laben er et privat-offentlig samarbeid, og de skal finne en balanse mellom kommersielle og akademiske oppdrag. Det har historisk vært mest akademiske oppdrag, og det er det fremdeles, men de ser for seg at det blir mer kontraktoppdrag med betalende kunder fremover.
— Bare se på markedet. Det er en veldig stor etterspørsel etter den servicen, og det er få som tilbyr dette her i Europa. Vi merker det spesielt her i Oslo, at her skjer det ting. Vi kan nesten ikke jobbe fort nok for å etablere det vi driver med for å imøtekomme etterspørselen, påpeker Schoultz.
— Hva slags fordeling mellom industri og akademia ønsker dere?
— Foreløpig så har vi ikke vært i en situasjon hvor vi har vært nødt til å prioritere hardt, sier han og legger til at NMS uansett har statutter om at overskudd blant annet skal gå til forskning, og at de har tett samarbeid med universitetet, bidrar til undervisning og opplæring og støtter virksomhet innen sitt fag økonomisk. De behandler også sine akademiske prosjekter svært annerledes enn industrioppdragene.
— Det er viktig å understreke at det er høyt prioritert, sier han.
— Og akademisk forskning, det er spennende! Så det er det som driver oss, slår han fast.
Pris er et filosofisk tema
— Med den hybridposisjonen mellom kommersiell og ideell må det være vanskelig å prise tjenestene deres?
— Du er inne på en diskusjon som vi har hele tiden. Vi er ikke hundre prosent kommersielt drevet og har ikke et krav nødvendigvis til å levere mer enn at vi ikke går i tap, men samtidig skal vi ha vekst. Det er et spørsmål hva som er riktig pris. Det er et mer filosofisk tema, smiler han.
OITL og NMS skal ikke subsidiere industrien, de skal heller ikke tape penger, og de trenger midler for å investere i sine dyre instrumenter, men de tenker mer samarbeid enn store overskudd når de setter pris på industrikontrakter.
— Man kjenner jo det igjen at prissystemer for andre varer går opp til en slags smerteterskel ofte, men det er ikke vårt kompass. Vi har konkurrenter, og i forhold til dem så ligger vi veldig lavt. Veldig lavt.
Radioaktivitet inn i fremtiden
— Å bruke radioaktivitet føles litt som en gammeldags og tungvint teknologi. Er det ikke fare for at det er et blindspor og at det blir utkonkurrert av for eksempel genterapi?
— Teknologien med radio-tracere er jo gammel, sier Schoultz som også erkjenner at det er en utfordring i at de fleste land legger ned atomreaktorer som har gitt markedet billig radioaktivitet, så det har vært mangelproblemer, eller nøytrontørke som de kaller det. Samtidig er syklotronene og teknologien under kontinuerlig utvikling og gir bedre og bedre og billigere og billigere radionuklider, og skannerne blir bedre og bruker kortere tid og mindre doser.
— Det finnes stadig mer og mer raffinerte måter å bruke det på, og vi henter stadig mer informasjon fra ett dyr og ett bilde når vi kombinerer bildene fra alle disse instrumentene sammen. Etter hvert som teknologien utvikler seg, så kommer det stadig nye metoder for å hente ut enda mer informasjon, og når alt dette pakkes sammen, så får du fremtiden, fremhever han.
— Så vi er langt ifra noe fare for mugg og nedbygging her.
Radiofarmaka
Radioaktive legemidler er legemidler som inneholder radioaktive nuklider og brukes til diagnose og behandling av sykdommer.
De fleste radiofarmaka er diagnostika og benyttes i meget lav stoffmengde (2-20 nanomol = 10-9 mol) og er uten farmakologisk effekt. All radiofarmaka er likevel definert som legemidler, og må godkjennes av Direktoratet for medisinske produkter som andre legemidler.
Diagnostikk
Diagnose stilles ved hjelp av radioaktive nuklider som er bundet til forskjellige målsøkende bæremolekyler, bygget opp av aminosyrer, proteiner eller karbohydrater. Bæremolekylene eller markørene søker seg til ulike syke vev og organer i kroppen hvor de konsentreres, og strålingen de avgir kan registreres av skannere som singel foton emisjons-computertomografi (SPECT) og positronemisjonstomografi (PET).
Kombinert med røntgen som CT eller MR, får man en betydelig mer presis anatomisk fremstilling av sykdomsforandringer og organfunksjoner enn man får ved tradisjonell gammakamerateknikk.
Behandling/Terapi
Intens radioaktiv stråling dreper celler, spesielt celler i vekst, derfor kan radioaktive nuklider benyttes til behandling. De radioaktive forbindelsene konsentreres i vevet man ønsker å ødelegge.
Brukes hovedsakelig mot kreftsykdommer, men det utvikles legemidler også mot andre tilstander.
Teranostikk
Diagnostisk avbildning med bruk av radioaktivt merkede sporstoffer for identifikasjon av en biologisk målstruktur, etterfulgt av intern strålebehandling med bruk av det samme sporstoffet.
Kilder: snl.no, legemiddelhandboka.no, Tidsskriftet, NMS
(Publisert i NFT nr. 7/2024 side 28-33)