Science: Her er årets gennembrud i forskningen

År 2013 bød på tusindvis af forskningsartikler, opdagelser og undersøgelser, men hvad var det allerstørste videnskabelige gennembrud i året, der gik?

Det spørgsmål besvarer det anerkendte videnskabelige tidsskrift Science i en artikel, som netop er udkommet.

Redaktørerne på Science har udvalgt en særlig form for kræftbehandling, som er kendt under betegnelsen immunterapi, til at vinde den prestigefyldte titel som »Årets gennembrud.«

»Dette år var der ingen tvivl om, hvor enormt lovende cancer immunterapi tegner,« siger den ledende nyhedsredaktør på Science, Tim Appenzeller i en pressemeddelelse.

»Mange kræftspecialister er overbeviste om, at de er vidne til fødslen af et vigtig nyt paradigme inden for kræftbehandling.«

Konkurrent til menneskekloning og miniorganer

Ni andre videnskabelige gennembrud, herunder dyrkelsen af miniorganer og kloningen af et menneske, var med i opløbet om at blive årets gennembrud - se hele listen i bunden af denne artikel.

Men hos Kræftens Bekæmpelse vækker det stor glæde, at det netop var immunterapi mod kræft, som løb af med sejrstitlen.

»Jeg synes, at det er et virkelig godt valg. Jeg har egentlig gået og ventet på, at immunterapien skulle nå så vidt, at det blev anerkendt som et stort gennembrud,« lyder det fra overlæge og lægefaglig redaktør Jens Oluf Bruun Pedersen fra Kræftens Bekæmpelse.

Men hvad er immunterapi egentlig for noget?

Kroppen skal selv bekæmpe kræften

Jens Oluf Bruun Pedersen forklarer, at immunterapi er en behandlingsform, hvor man udnytter kroppens eget immunforsvar til målrettet at bekæmpe kræftceller.

Ved immunterapi aktiverer man immunsystemet på en meget specifik måde – det kan for eksempel være gennem antistofbehandlinger eller vacciner, forklarer Jens Oluf Bruun Pedersen.

»Men grundlæggende går det hele ud på at styrke immunforsvarets evne til selv at genkende og angribe kræftceller,« forklarer Jens Oluf Bruun Pedersen.

På den måde bryder immunterapi med traditionelle former for kræftbehandling, hvor det ikke er selve immunforsvaret men derimod medicin eller cellegifte, såsom kemoterapi, der går til angreb på kræftcellerne.

Ingen mirakelkur - endnu?

Jens Oluf Bruun Pedersen understreger dog, ligesom Science, at immunterapi ikke er en mirakelkur, som kan kurere alle former for kræft.

»Herhjemme bruger man i øjeblikket først immunterapi, når man har prøvet andre behandlinger, og det kører fortsat som det, man kalder et protokolleret forløb – det vil sige, at det stadig anses for at være en form for forsøgsbehandling.«

»Men i de senere år har vi set forskningsresultater, som viser, at immunterapi kan være meget effektivt over for visse former for kræft, så jeg tror kun det bliver mere og mere udbredt, efterhånden som vi får mere viden,« siger Jens Oluf Bruun Pedersen.

Han mener dog ikke, at det er for tidligt at udnævne immunterapi som et stort gennembrud.

Science: Er vi uansvarlige?

Tidsskriftet Science gør ellers selv opmærksom på, at der kan være farer og falske forhåbninger forbundet med fejringen af behandlingsformen.

»Har vi risikeret at ‘hype’ en behandlingsform, hvis ultimative effekt fortsat er ukendt? Er vi uansvarlige, når vi udnævner en strategi, som kun har berørt en lillebitte del af alle kræftpatienter og kun hjulpet nogle af dem?« spørger Science retorisk og besvarer selv sit spørgsmål således:

»Vi har ultimativt set konkluderet, at cancer immunterapi består testen. Det gør det, fordi kliniske prøver har cementeret dets potentiale for patienter og påvirket selv skeptikerne.«

Årtiers forskning ligger bag gennembruddet

Selvom Science har udvalgt immunterapi til at være årets gennembrud i år 2013, så rækker forskningen i immunterapi mange årtier tilbage i tiden.

Allerede i 1980’erne gjorde franske forskere ifølge Science en vigtig opdagelse af en særlig signalmodtager i kroppen – en receptor ved navn CTLA-4. CTLA-4-receptoren sidder på de såkaldte T-celler, som er en vigtig del af immunsystemets celler, der kan gå til angreb på sygdomme.

Ifølge Science fandt forskeren James Allison ud af, at CTLA-4-receptorerne forhindrer T-celler i at lave et større angreb på kræftceller.

Men i midten af 1990’erne kunne Allison så fremvise forsøg, hvor han blokerede for CTLA-4-receptorerne i mus – og dermed begyndte musenes T-celler ifølge Science at gå til angreb på - og fjerne - dyrenes tumorceller.

Der skulle imidlertid gå mere end et årti, før den samme metode blev overført til mennesker – først i 2010 fremkom de første forsøg på mennesker, og ifølge Science viste de lovende resultater.

Forsøg overrumplede lægerne

I mellemtiden havde japanske forskere opdaget, at der også fandtes en anden receptor, som ’bremsede’ T-cellernes angreb – den såkaldte PD-1-receptor.

I 2006 begyndte de første kliniske prøver på mennesker, hvor forskerne forsøgte at manipulere med PD-1-receptorerne for at få kroppens T-celler til at gå til angreb på kræftceller.

»I år 2008 var lægerne overrumplede over, hvad de så: I fem af de frivillige forsøgspersoner, som alle havde refraktær sygdom (sygdom som ikke kunne behandles, red.), skrumpede tumorerne. Overlevelsen blandt få af patienterne strakte sig ud over, hvad men forestillede sig muligt,« skriver Science om de indledende resultater af PD-1-behandlingsmetoden.

Genetisk manipulation med immunforsvaret

Science fremhæver også en anden metode til at styrke immunforsvarets modstand mod kræft - nemlig ved at genetisk at manipulere med kroppens T-celler for at få dem til at gå til angreb på kræfttumorer.

Denne strategi er kendt som ’Chimeric antigen terapi’ eller CAR-terapi, og metoden er ifølge Science i færd med at blive testet i øjeblikket i en lang række videnskabelige undersøgelser, særligt mod blodkræft.

I det forløbne år har Science særligt bemærket to videnskabelige artikler, som ifølge tidsskriftet har »cementeret« immunterapiens potentiale.

I det ene længerevarende forsøg blev mere end 1.800 forsøgspersoner med modermærkekræft behandlet med en særlig form for CTLA-4-behandling

I det andet forsøg fra juni i år fik forsøgspersonerne den samme behandling kombineret med en anti-PD1-behandling, og her kunne forskerne ifølge Science rapportere om en »dyb og hurtig tumor-tilbagegang« for en tredjedel af patienterne.

Medicinalfirmaer er pludselig interesserede

Samlet set viser de mange lovende forskningsresultater, at »vi endelig har fundet en metode, som rent faktisk kan gøre det af med kræftceller,« mener Jens Oluf Bruun Pedersen fra Kræftens Bekæmpelse.

»I tidens løb har der været mange forsøg på at lave immunterapi, men det er først nu vi har noget, som virkelig ser ud til at være effektivt,« siger Jens Oluf Bruun Pedersen.

Mens mange medicinalfirmaer tidligere var skeptiske over for immunterapiens anderledes tilgang til bekæmpelsen af kræft, så bemærker Science, at de store firmaer i dag er begyndt at »investere massivt« i immunterapi.

I Danmark forskes der også i immunterapi, blandt andet på Herlev Hospital.

Her er de ni andre kandidater til »Årets gennembrud 2013«

Nedenstående liste er skrevet på baggrund af artikler i Science og en pressemeddelelse fra Science's forlægger American Association for the Advancement of Science (AAAS).

• Kirurgi på dine gener: CRISPR er en metode til at ’skære i’ arvemassen – altså et kirurgisk værktøjssæt, som kan aktivere, deaktivere eller ændre individuelle gener. Metoden blev oprindeligt opfundet til bakterier, men CRISPR-metodens »popularitet steg kraftigt dette år, da mere end et dusin forskergrupper brugte metoden til at manipulere med genomet i en række planter, dyr og menneskeceller,« skriver Sciences forlægger AAAS.
  
• En ny generation af solceller: Perovskite bliver af AAAS betegnet som »en ny generation af solcelle-materiale, som er billigere og nemmere at producere end traditionelle silicium-celler.« Perovskite-celler er fortsat ikke så effektive som kommercielle solceller, men ifølge Science forbedres teknologien hurtigt.
  
• En gennemsigtig hjerne: En ny teknik, som kaldes CLARITY, kan gøre hjernevæv gennemsigtigt og gør det muligt at se neuroner og andre hjerneceller. Ifølge AAAS har CLARITY »forandret forskernes syn på« på vores knudrede og komplekse hjerne.
  
• Forskere dyrker mini-organer: I 2013 gjorde forskerne »bemærkelsesværdige fremskridt« inden for dyrkelsen af menneskelige mini-organer. Forskerne har blandt andet frembragt mini-levere, mini-nyrer og bittesmå hjerner ud fra menneskelige stamceller. Ifølge AAAS kan disse mini-organer vise sig at være »meget bedre« forsøgsmodeller til at undersøge sygdomme end forsøgsdyr.
  
• Strukturel biologi skaber ny vaccine: I år lykkedes det forskere, at udnytte viden om strukturen på et antistof til at designe en immunogen – hovedingrediensen i en vaccine – mod en børnevirus, som ifølge AAAS dræber millioner af mennesker hvert eneste år. »Det var første gang, at strukturel biologi førte til et så kraftfuldt våben i kampen mod sygdom,« skriver AAAS.
  
• Kosmiske stråler kommer fra supernova-rester: Partikler med en høj energi, som kommer fra rummet, kaldes kosmiske stråler og har været detekteret i et århundrede. Men forskerne har været usikre på, hvor de kosmiske stråler kom fra. I år kunne forskerne »endelig« spore de kosmiske strålers oprindelse til efterladenskaberne fra en eksploderende stjerne – en såkaldt supernova, skriver AAAS.
  
• Menneskefoster blev klonet: Forskere er nu i stand til at udvinde stamceller fra kloninger af menneskefostre – såkaldte embryoner. Metoden kan ifølge Science vise sig, at blive »et stærkt værktøj til forskning og medicin.« Andre forskere har længe forsøgt at gøre det samme, men det lykkedes først »dette år efter, at det gik op for forskerne, at koffein spillede en vigtig rolle for processen ved at stabilisere de skrøbelige menneske-æg,« skriver AAAS.
  
• Derfor sover vi: Undersøgelser af mus har vist at hjernen ‘renser’ sig selv meget mere effektivt under søvnen – ved at udvide kanaler mellem neuroner og derved tillade mere gennemstrømning af væske (Cerebrospinalvæske). Opdagelsen tyder ifølge AAAS på, at genoprettelse og reparation er blandt de primære årsager til, at vi tager os en lur.
  
• Sundhed baseret på bakterierne i vores krop: Forskning på de milliarder af bakterier, som bor i menneskekroppen, »har gjort det klart, hvor meget disse mikrober betyder for os.« Ifølge AAAS vil forskere, som udvikler de meget omtalte former for individualiseret medicin, være nødt til at tage højde for de bakerier, som bor i vores krop, hvis medicinen skal være effektiv.

I denne video lader Science dig komme 'Behind the scenes' - bag kulisserne - og fortæller om, hvordan de er nået frem til kåringen af årets videnskabelige gennembrud.