Postępy immunoterapii w celu rozwiązania paradoksu raka jelita grubego
W przypadku wielu rodzajów nowotworów immunoterapia stała się potężnym narzędziem do ich leczenia. Wyjątkiem jest rak jelita grubego, choroba, która każdego roku dotyka 1,4 miliona osób. „Wiemy, że rak jelita grubego jest pod nadzorem układu odpornościowego, ale z jakiegoś powodu jest on w dużej mierze odporny na immunoterapię” — mówi Zlatko Trajanoski, badacz z Uniwersytetu Medycznego w Innsbrucku. „To właśnie w medycynie nazywamy paradoksem raka jelita grubego.”
Narząd na chipie
Naukowcy z projektu EPIC chcieli dowiedzieć się, czy istnieje sposób na obejście tej oporności przy użyciu konwencjonalnych leków, uwrażliwiając guzy na immunoterapię. Celem projektu, który otrzymał wsparcie ze strony Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych, było zidentyfikowanie pierwotnej przyczyny oporności raka jelita grubego na immunoterapię. Na tej podstawie naukowcy starali się opracować spersonalizowane modele przewidywania odpowiedzi pacjenta z rakiem jelita grubego na połączenie immunoterapii i konwencjonalnych leków, takich jak chemioterapeutyki lub leki celowane. Aby to osiągnąć, w projekcie wykorzystano organoidy — pochodzące od pacjentów: uproszczone, trójwymiarowe wersje narządów, wytwarzane in vitro, które replikują złożoność strukturalną i biologiczną narządu. „Ponieważ te trójwymiarowe struktury przypominające organy mają taki sam ślad genetyczny jak tkanka pacjenta, pozwalają nam badać efekty różnych kombinacji leków" – wyjaśnia Trajanoski, który pełnił funkcję koordynatora projektu. Wykorzystując proces zwany funkcjonalnym profilowaniem precyzyjnym, organoidy poddano działaniu różnych leków. Naukowcy zmierzyli wpływ leku na sygnalizację wewnątrzkomórkową — proces biologiczny, który komórki wykorzystują do komunikacji. „Chociaż sygnalizacja ta może regulować lub nawet zapobiegać wzrostowi komórek nowotworowych, czasami wiadomości te są tracone” – dodaje Trajanoski. „Kiedy tak się dzieje, komórki nowotworowe mogą szybko rosnąć, co może prowadzić do powstania guza”.
Precyzyjna immunoterapia nowotworów
Naukowcy zidentyfikowali określone kombinacje różnych leków, które mają głęboki wpływ na sygnalizację komórkową. To, czy wpływ ten jest korzystny czy szkodliwy, zależy zarówno od pacjenta, jak i leku. Również plastyczność i niegenetyczna heterogeniczność guza mogą mieć tu znaczenie. Według Trajanoskiego może to utorować drogę do pozyskiwania informacji na potrzeby precyzyjnej immunoterapii nowotworów. Otwiera to również drzwi do terapii przeciwnowotworowej opartej na połączeniu immunoterapii i konwencjonalnych leków dostosowanej do indywidualnego pacjenta. Chociaż prace przeprowadzone w ramach projektu stanowią ważny przełom w leczeniu raka jelita grubego, to jest to dopiero początek odkrywania tego, co naprawdę jest możliwe. Badacze z projektu EPIC wygenerowali ogromną ilość danych na temat sygnalizacji komórkowej, z których prawie 90% nie zostało w pełni przeanalizowane. Dane te udostępniono publicznie z nadzieją, że inni badacze będą mogli zastosować dopiero powstające metody, takie jak sztuczna inteligencja, aby uzyskać z nich nowe informacje. Ponadto, ponieważ w projekcie EPIC wykorzystywano jedynie komórki nowotworowe, potrzebne są dodatkowe badania w celu przetestowania tego podejścia w bardziej złożonym systemie. Dostarczy to dodatkowych informacji na temat wpływu innych typów komórek, w tym fibroblastów i komórek odpornościowych. „Zdobyliśmy nowe informacje dotyczące biologii raka jelita grubego i położyliśmy podwaliny pod tworzenie planów leczenia dostosowanych do konkretnego pacjenta” — podsumowuje Trajanoski.
Słowa kluczowe
EPIC, rak jelita grubego, immunoterapia, rak, choroba, organoidy, sygnalizacja komórkowa
