Z genowymi nożyczkami przeciwko rakowi

Dr. Andrea Bannert pracuje w od 2013 roku. Doktor nauk biologicznych i redaktor medycyny początkowo prowadził badania w dziedzinie mikrobiologii i jest ekspertem zespołu od drobnych rzeczy: bakterii, wirusów, molekuł i genów. Pracuje również jako freelancer dla Bayerischer Rundfunk i różnych czasopism naukowych oraz pisze powieści fantasy i opowiadania dla dzieci.

Więcej o ekspertach Wszystkie treści są sprawdzane przez dziennikarzy medycznych.

Terapia genowa jest w blokach startowych: Wykorzystując wirusy jako taksówki genowe i genetycznie zmodyfikowane komórki odpornościowe, naukowcy przygotowali się do walki z rakiem.

Wreszcie cudowne lekarstwo na raka! Zmodyfikowane wirusy odry zabijają komórki nowotworowe ze stuprocentową skutecznością. Ale wtedy dochodzi do katastrofy: wirus mutuje. Miliony ludzi umierają, a kto przeżyje, staje się zombie. Ta historia o wirusologu dr. Robert Neville opowiada hollywoodzkiemu filmowi „I Am Legend” z 2007 roku. Tak zwane wirusy onkolityczne, które pojawiają się w filmie, nie są wcale science fiction. Są formą terapii genowej raka. I to w blokach startowych.

Homologacja w USA

W październiku 2015 r. taki wirus został po raz pierwszy zatwierdzony w USA do walki z czerniakiem. Ta forma raka skóry jest szczególnie złośliwa, ponieważ tworzy wczesne przerzuty, które rozprzestrzeniają się przez naczynia limfatyczne i krwionośne.

„Rak jest ostatecznie chorobą genetyczną” – wyjaśnia dr. Boris Fehse, kierownik działu badań nad terapią komórkową i genową w Uniwersyteckim Centrum Medycznym Hamburg-Eppendorf w rozmowie z „Jest więc zrozumiałe, że interweniuje się również w genom w celu terapii”. Centralną ideą klasycznej terapii genowej jest wymiana chorego genu na zdrowy. Jednak z rakiem nie jest to takie proste. „Zmiany w genomie są zwykle bardzo złożone” – mówi Fehse. Błędy w planie, tak zwane mutacje, które pozwalają komórkom na niekontrolowaną proliferację, są spowodowane nie tylko jednym genem, ale wieloma różnymi.

Wprowadzone geny samobójcze

Tak wielu błędów nie da się naprawić zdrowymi genami. Zamiast tego naukowcy wstrzykują tak zwany gen samobójczy do komórek nowotworowych. Te następnie obumierają i rozpuszczają się. Dlatego metoda ta nazywana jest również „bezpośrednim zabijaniem”. Ale jakoś oddział samobójców musi dostać się do komórek rakowych. Wirusy onkolityczne odgrywają tu rolę taksówki dla genów. W tym celu naukowcy wykorzystują wyrafinowaną strategię replikacji wirusów: przemycają swój materiał genetyczny do komórki gospodarza i używają jej aparatu replikacyjnego do namnażania.

Na przykład w walce z bardzo agresywnym rakiem czarnej skóry stosuje się już wirusa opryszczki, który został zmodyfikowany genetycznie tak, aby zawierał gen samobójczy dla komórek rakowych.

Procedura została przetestowana w badaniu z udziałem 436 pacjentów. Wszyscy cierpieli na zaawansowanego czerniaka, który się rozprzestrzenił i nie mógł już być operowany. Naukowcy wstrzyknęli genetycznie zmodyfikowane wirusy bezpośrednio do guza. Przez kilka miesięcy. U 16,3% badanych osób złośliwy wzrost zniknął lub przynajmniej cofnął się. W grupie kontrolnej dotyczyło to tylko 2,1 procent pacjentów. „Ci pacjenci mieli wyjątkowo złe rokowania. Widziany w ten sposób wynik jest bardzo obiecujący ”- wyjaśnia Fehse.

Inwazja wirusa do komórek nowotworowych

Za pomocą takich wirusów onkolitycznych inne komórki rakowe mogą zostać w przyszłości uśmiercone w bardzo ukierunkowany sposób, ale: „Największym problemem jest tak naprawdę zdobycie wszystkich komórek nowotworowych” – wyjaśnia Fehse. Ponieważ tak długo jak komórki rakowe pozostały, mogły dalej rosnąć i namnażać się.

Dlatego opracowano wirusy, które mogą namnażać się w komórkach nowotworowych. „Jest to proces samoregulujący”, mówi Fehse, „dopóki istnieją komórki nowotworowe, wirusy namnażają się, jeśli wszystkie zostaną pokonane, umierają”. specyficzne cechy w metabolizmie komórek nowotworowych są zależne.Zdrowe komórki organizmu nie mają tych właściwości i dlatego nie są atakowane.

W dylemacie

Ale jest jeszcze jeden problem: kiedy wirusy namnażają się w organizmie, układ odpornościowy bije na alarm. „Oczywiście układ odpornościowy nie może wiedzieć, że to „dobry wirus” – mówi Fehse. Zwalcza więc ratujące wirusy i eliminuje je, zanim zdążą ukończyć swoją pracę. Aby temu zapobiec, można by wyłączyć układ odpornościowy. „Ale wiązałoby się to ze zbyt dużym ryzykiem” – wyjaśnia naukowiec. Ponieważ inne patogeny miałyby wtedy łatwo. Być może jeszcze bardziej ryzykowna byłaby strategia tworzenia wirusów, które nie są nawet rozpoznawane przez układ odpornościowy. Możesz bez przeszkód eksterminować komórki nowotworowe. Gdyby jednak w którymś momencie zmutowały i zaatakowały zdrowe komórki, organizm nie miałby szans na obronę - scenariusz jak w "Jestem Legendą".

W przypadku wirusów opryszczki wymierzonych w czerniaka naukowcy znaleźli kompromisowe rozwiązanie: tak zwane immunostymulatory. Wirus przeciwnowotworowy niesie następnie również informację o substancji przekaźnikowej, która stymuluje własny układ odpornościowy pacjenta: czynnik stymulujący granulocyty-monocyty GM-CSF. Układ odpornościowy stopniowo eliminuje wirusy, ale dzięki stymulacji sam daje guzowi resztę.

Uzbrojone komórki odpornościowe

Druga ważna forma terapii genowej jest również ukierunkowana na układ odpornościowy: tak zwana terapia immunologiczna. Wykorzystuje zdolność, którą i tak posiada układ odpornościowy, a mianowicie do codziennego wyłączania patologicznie zmienionych komórek ciała. Oprócz walki z patogenami jest to jego najważniejsze zadanie. Nowotwór rozwija się tylko wtedy, gdy z jakiegokolwiek powodu nie spełnia tych wymagań. „Pytanie brzmi: czy możemy to odzyskać?”, mówi Fehse. Pomysł: uzbroić komórki odpornościowe przeciwko komórkom nowotworowym poprzez zmiany genetyczne.

Komórki odpornościowe identyfikują przyjaciół i wrogów za pomocą pewnych białek znajdujących się na powierzchni komórek: tak zwanych antygenów. Robią to za pomocą specyficznych receptorów, które, jak klucz do zamka, dopasowują antygeny i wiążą się z nimi. Na przykład limfocyty T działają jak pamięć układu odpornościowego. Gdy organizm przezwycięży chorobę, w przyszłości limfocyty T będą wyposażone w odpowiedni klucz, aby móc szybko zidentyfikować patogen w przypadku kolejnej infekcji.

Zdemaskowane szkodniki

Za pomocą modyfikacji genetycznych naukowcy montują obecnie receptory, które dopasowują odpowiednie komórki rakowe do komórek T pacjentów z rakiem. W rezultacie układ odpornościowy eksponuje komórki rakowe jako szkodniki i atakuje je. „Oczywiście działa to tylko wtedy, gdy komórki nowotworowe mają struktury powierzchniowe, których nie ma na normalnych, zdrowych komórkach” – mówi Fehse.

Ugaszony rak

I tak jest na przykład z rakiem krwi. Pacjenci byli już leczeni tą formą terapii w kilku badaniach, m.in. w 2012 roku na Uniwersytecie Pensylwanii. W badaniu wzięło udział 30 pacjentów z białaczką limfocytową, w większości dzieci. Wszystkie inne terapie nie działały, a ponad połowa miała już przeszczep szpiku kostnego. W ramach terapii lekarze odfiltrowali limfocyty T z krwi pacjenta, a następnie w laboratorium dodali do nich gen z planem receptora przeciwnowotworowego. Zmienione komórki odpornościowe zostały następnie zwrócone pacjentom we wlewie trwającym trzy dni. Wyniki były zdumiewające: rak cofnął się u 27 osób, 19 pozostało bez raka.

Również w Niemczech pacjenci z rakiem mogą wkrótce skorzystać z terapii genowych. „Wirusy onkologiczne zostaną zatwierdzone za rok lub dwa” – szacuje Fehse. Immunoterapia raka krwi może przebiegać jeszcze szybciej. Badacz uważa: „Może w tym roku”.

Tagi.:  Miesiączka medycyna podróży dieta