AI och stamceller – nya vapnet mot obotliga sjukdomar

Billigare och effektivare metoder som förbättrar behandlingen av flera sjukdomar som cancer, diabetes och Parkinsons sjukdom. Det hoppas forskarna på Högskolan i Skövde åstadkomma tillsammans med sina partner i projektet StartCell som syftar till att utveckla nya metoder för produktion och kvalitetssäkring av stamceller för medicinsk behandling.

Läkemedel för avancerad terapi, eller advanced therapy medicinal products (ATMPs) på engelska, är biologiska läkemedel som använder levande celler, vävnader eller gener för att behandla eller bota sjukdomar. De fungerar genom att ersätta, reparera eller återskapa skadade celler och vävnader i kroppen.

Dessa läkemedel betraktas ofta som nästa generations behandlingar och har potential att bota sjukdomar där vi idag endast kan lindra symptom.

Använder AI för att kvalitetssäkra nya stamceller

Utvecklingen av ATMPs är komplex och ställer stora krav på säkerhet och effektivitet. Att ta fram celler som är godkända för att användas i behandlingar av patienter är därför mycket dyrt. Med hjälp av AI hoppas forskarna snabba på processen.

– Idag testas celler först i slutet av processen när man redan har investerat stora belopp på utvecklingsarbete. Om cellinjen inte blir godkänd är det stora resurser som går till spillo. Kan vi hitta en metod som går att använda tidigt i processen för att kolla kvaliteten på cellerna kan vi avbryta arbetet om cellinjen inte visar sig vara lämplig, säger Jane Synnergren, professor i bioinformatik och den som leder Högskolan i Skövdes arbete.

Vad är det för celler forskarna pratar om?

De stamceller som ska tas fram och kvalitetssäkras är så kallade pluripotenta stamceller. Pluripotenta stamceller är en typ av celler som ännu inte har fått någon specifik funktion i kroppen. De är som startceller som kan utvecklas till vilken typ av cell som helst, till exempel hjärtceller, hjärnceller eller leverceller.

Cellerna är mycket flexibla, och under embryots utveckling i livmodern börjar de specialisera sig och bli olika typer av celler som behövs i kroppen, som hjärtmuskelceller eller nervceller.

– Det här gör dem mycket värdefulla inom medicinsk forskning och behandling, eftersom de kan användas för att skapa nya celler som ersätter skadade eller sjuka celler i kroppen, förklarar Jane Synnergren.

Högskolan i Skövde leder arbetspaket om kvalitetskontroll

Högskolan i Skövde leder arbetsområdet som fokuserar på kvalitetskontroll. Forskarna kommer då använda avancerad AI för att analysera genuttrycksdata från singelceller. Det handlar om att undersöka vilken aktivitet generna har i enskilda celler. Det är som att läsa av vilka gener som är "på" eller "av" i en enda cell, vilket kan ge en detaljerad bild av vilken celltyp det är och vad som gör den unik.

Det är viktigt för att förstå hur celler beter sig och förändras, till exempel vid sjukdomar eller under olika behandlingar.

– Vi kommer att producera genuttrycksdata från hundratusentals celler och träna en AI för att automatiskt kunna känna igen och klassificera celler. Enkelt uttryckt handlar det om att ta reda på om de stamceller som framställs håller tillräckligt hög kvalitet för att användas i behandlingar. Vi kommer också identifiera nya biomarkörer för kvalitetstestning, säger Jane Synnergren.

Mer om projektet

Projektet finansieras av Vinnova som totalt satsar 95 miljoner kronor på sex nya innovationsmiljöer som i samverkan ska ta fram banbrytande lösningar och stärka Sveriges position inom området precisionsmedicin. StartCell är en av innovationsmiljöerna där Högskolan är en av elva parter. Högskolan i Skövdes del i projektet finansieras med 2,7 miljoner kronor.