English version of this page

Kjemisk biologi-plattformen ved NCMM

Dr. Johannes Landskron beskriver hvordan denne kjernefasiliteten bistår forskere med prosjekter for oppdagelse av nye legemidler (drug discovery) og persontilpasset medisin.

Johannes Landskron working in the laboratory

Dr Johannes Landskron. Foto: Øyvind Eide

Dr. Johannes Landskron har vært leder for kjemisk biologi-plattformen ved NCMM fra 2017. Kjernefasiliteten holder til på NCMM, men tilbyr tjenester til hele UiO og forskere ved Oslo universitetssykehus (OUS) samt andre steder. Her beskriver han hvordan tjenesten er til hjelp for forskerne. 

Hvordan er kjernefasiliteten til hjelp for forskerne?

Teamet mitt og jeg hjelper forskere som ønsker å forfølge potensielt nye legemiddelmål, lete etter lovende små molekyler (tool compounds) eller som jobber med prosjekter innen persontilpasset medisin. Vi tilbyr tjenester knyttet til screening med stor gjennomstrømning (HTS). Det vil si at vi ved hjelp av automatisert utstyr raskt kan teste et stort antall kjemiske stoffer for et bestemt biologisk eller biokjemisk mål. 

Å utføre HTS (high throughput screening) er alltid det første trinnet i prosjekter for å lete etter medisiner for nye legemiddelmål (drug targets) eller for å utvikle små molekyler (tool compounds) som brukes til forskning. I begge tilfeller blir tusenvis av småmolekylære stoffer screenet for å identifisere såkalte hit compounds, stoffer som viser den ønskede effekten i et biologisk eller biokjemisk system. Stoffene du får treff på, blir deretter ytterligere validert og beskrevet og kan gå videre til medisinsk kjemi for utvikling av lovende stoffer (lead compounds). Til dette formålet har vi en samling på ca. 70 000 stoffer som inneholder ca. 10 000 kjente og godt beskrevne bioaktive forbindelser. Disse bioaktive forbindelsene inneholder igjen over 3500 godkjente legemidler som brukes til reposisjonering av legemidler, spesielt i prosjekter for persontilpasset medisin ved Oslo universitetssykehus. Klinisk relevante legemidler og nye legemiddelkombinasjoner testes på biopsier fra kreftpasienter for å finne optimale behandlingsforhold for den enkelte pasienten. Screeningdataene som genereres, kan deretter kombineres med andre 'omikk-data, for eksempel genomikk- eller proteomikkdata som gir innsikt i molekyllandskapet til en bestemt svulst. Ved å sette sammen all denne informasjonen kan du så avgjøre hvilken behandling som vil kunne fungere best for en svulst eller en sykdom. 

Vi er også koordinator i den nasjonale forskningsinfrastrukturen NOR-Openscreen, der det er ytterligere noder ved Universitetet i Tromsø, Universitetet i Bergen og SINTEF i Trondheim. Den nasjonale forskningsinfrastrukturen er medlem av EU-Openscreen, et konsortium for europeisk forskningsinfrastruktur (som i dag har ni deltakerland), og det nordiske nettverket for kjemisk biologi. Da har vi større muligheter for å sette forskere i forbindelse med andre fasiliteter og eksperter utenfor våre spesialområder. Forskningsmiljøene gir tilgang til store biblioteker, for eksempel ERIC-biblioteket som inneholder 100 000 stoffer, men også til mindre biblioteker som vi deler med Danmark, Finland og Sverige. Vi fungerer også som inngangsporten til dette omfattende infrastrukturnettverket for brukerne våre. Vi kan sette forskere i kontakt med eksperter i utlandet på andre felt som ikke er tilgjengelige i Norge. 

Jobber du med forskere i en klinisk sammenheng?

Mange av våre brukere er fra OUS, men disse prosjektene er ren vitenskapelig forskning siden vi ikke er akkreditert for diagnostikk. Vi deltar i flere proof-of-concept-studier som tar sikte på å bli translatert til kliniske prosedyrer. De eneste gangene vi kan bli involvert i kliniske prosjekter, er når pasientene har prøvd alt som er av standardbehandling. I slike situasjoner står klinikeren fritt til å foreskrive ethvert godkjent legemiddel hvis pasienten samtykker. Data som er generert med støtte fra fasilitetene våre, kan i en slik situasjon være til hjelp i kliniske beslutninger.

Robotkapasiteten vår kan også brukes i andre situasjoner. Vi så for eksempel på muligheten for å bidra i prøveklargjøring for COVID-19 PCR-tester. Vi gikk ikke videre med dette, men det ville ha vært en interessant og riktig bruk av fasilitetene våre. 

Hvordan jobber dere sammen med sykehusene i Oslo?

Vi har per i dag sterkest tilknytning til Radiumhospitalet. Mye av grunnforskningen her er svært sykdomsfokusert og undersøker sykdommers underliggende molekylære mekanismer. Hvis en forsker finner en ny molekylær kandidat, kan dette ofte brukes som et nytt legemiddelmål (drug target). Det neste logiske trinnet for dem er å utvikle et spesifikt legemiddel. I stedet for å gjennomføre en stor og ganske tilfeldig screening har vi en samling på rundt 3500 FDA-godkjente legemidler i biblioteket vårt, og disse kan testes for reposisjonering gjennom å utforske hittil ukjente, utilsiktede virkninger. Når de blir forhåndsgodkjent for én indikasjon, er det mye lettere å få dem inn i kliniske studier for en ny godkjenning.

Vi er også formelt tilknyttet Institutt for kjernefasiliteter, ledet av professor Leonardo Meza-Zepeda, via en bioinformatikerstilling som finansieres av Helse Sør-Øst og som Maria Angeles Jimenez Sigstad innehar. Stillingen ligger formelt under Radiumhospitalet, men er tett tilknyttet fasilitetene våre ved NCMM. Dermed får vi en «utpost» på sykehuset og bedre kontakt med Institutt for kjernefasiliteter og sykehusbrukerne våre. 

Hvordan deles bioinformatikerstillingen mellom OUS og NCMM?

Vår felles bioinformatiker (Maria) har kontor på begge fasilitetene og arbeider med dataanalyse og programvareutvikling for både OUS- og NCMM-brukere. Maria skal også arbeide med vedlikehold av databasene for stoffer og analysedata og sørge for at de oppfyller internasjonale standarder og at dataene er FAIR (Findable, Accessible, Interoperable og Reusable). Da vil de være samkjørt med det europeiske konsortiet, EU-Openscreen, som vi er med i. Det å ha en dedikert bioinformatiker betyr at resten av teamet i større grad kan fokusere på kjerneoppgavene, og dessuten at vi kan videreutvikle tjenestene våre innen bioinformatikk.  

Hvilke muligheter vil flyttingen til Livsvitenskapsbygget og opprettelsen av en felles fasilitet for UiO og OUS gi deg og teamet ditt og tjenestene dere kan tilby?

Den planlagte flyttingen vil være en stor fordel for oss ettersom vi automatisk vil få en tettere tilknytning til de andre kjernefasilitetene ved UiO. Vi samarbeider allerede med noen av dem, men når vi blir plassert under samme tak, betyr det at vi kan tilby forskerne mange tjenester de har behov for, på ett sted. Det betyr også at vi kan dele ekspertise når det er behov for det og kjøpe felles instrumenter, noe som tidligere har vært umulig fordi vi har befunnet oss på flere forskjellige steder. 

Casestudie: Jorrit Enseink-gruppen, Oslo universitetssykehus

Vi har flere langsiktige prosjekter med forskningsgrupper fra sykehuset der vi arbeider med ulike tilnærminger til persontilpasset medisin. I tillegg har vi kjørt flere «klassiske» screeninger med stor gjennomstrømning for kjemisk biologi for å undersøke spesifikke cellulære eller molekylære mål. Et godt eksempel er en screening i samarbeid med forskningsgruppen til Jorrit Enserink spesifikt rettet mot kreftceller som bærer «Philadelphia-kromosomet», en kromosomal translokasjon som er vanlig for kronisk myelogen leukemi og akutt lymfatisk leukemi. Vi kunne identifisere en lovende struktur som er blitt gitt videre og for tiden testes i modeller med dyr. (https://doi.org/10.1074/jbc.RA120.015285, PMID: 33303632).

Av Annabel Darby & Johannes Landskron
Publisert 19. apr. 2021 11:28 - Sist endret 19. apr. 2021 11:28