Stan raka: czy jesteśmy blisko wyleczenia?
Rak jest główną przyczyną zgonów na całym świecie. Od lat naukowcy prowadzą skrupulatne badania skupiające się na tym, jak powstrzymać tę śmiertelną chorobę na jej śladach. Jak blisko jesteśmy znalezienia skuteczniejszych metod leczenia?
Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) zauważa, że prawie 1 na 6 zgonów na całym świecie jest spowodowanych rakiem.
W samych Stanach Zjednoczonych National Cancer Institute (NCI) oszacował w 2017 r. 1688780 nowych przypadków raka i 600920 zgonów związanych z rakiem.
Obecnie najczęstszymi rodzajami leczenia raka są chemioterapia, radioterapia, chirurgia nowotworowa oraz - w przypadku raka prostaty i raka piersi - terapia hormonalna.
Jednak inne rodzaje leczenia zaczynają nabierać tempa: terapie, które - samodzielnie lub w połączeniu z innymi terapiami - mają na celu skuteczniejsze zwalczanie raka i, w idealnym przypadku, mają mniej skutków ubocznych.
Innowacje w leczeniu raka mają na celu rozwiązanie szeregu problemów, z którymi zwykle borykają się pracownicy służby zdrowia i pacjenci, w tym agresywne leczenie, któremu towarzyszą niepożądane skutki uboczne, nawrót guza po leczeniu, operacji lub obu, oraz agresywne nowotwory odporne na szeroko stosowane metody leczenia.
Poniżej przedstawiamy niektóre z najnowszych przełomów w badaniach nad rakiem, które dają nam odnowioną nadzieję, że wkrótce pojawią się lepsze terapie i strategie profilaktyczne.
Wzmocnienie „arsenału” układu odpornościowego
Jednym z rodzajów terapii, który ostatnio przyciągnął wiele uwagi, jest immunoterapia, która ma na celu wzmocnienie istniejącego arsenału naszego własnego organizmu przeciwko ciałom obcym i szkodliwym komórkom: odpowiedzi naszego układu odpornościowego na rozprzestrzenianie się guzów nowotworowych.
Ale wiele typów komórek rakowych jest tak niebezpiecznych, ponieważ mają sposoby na „oszukanie” układu odpornościowego - albo całkowicie je ignorując, albo wręczając im „pomocną dłoń”.
Dlatego niektóre typy agresywnych nowotworów są w stanie łatwiej rozprzestrzeniać się i stają się oporne na chemioterapię lub radioterapię.
Jednak dzięki eksperymentom in vitro i in vivo naukowcy uczą się teraz, w jaki sposób mogą „dezaktywować” systemy ochronne komórek rakowych. Badanie opublikowane w zeszłym roku w Nature Immunology odkryli, że makrofagi, czyli białe krwinki, które normalnie mają za zadanie „zjadać” szczątki komórkowe i inne szkodliwe „obce obiekty”, nie zdołały zniszczyć superagresywnych komórek rakowych.
Dzieje się tak, ponieważ podczas interakcji z komórkami rakowymi makrofagi odczytują nie jeden, ale dwa sygnały, których celem jest odparcie ich „oczyszczającego” działania.
Ta wiedza wskazała jednak naukowcom również drogę naprzód: blokując dwa istotne szlaki sygnalizacyjne, ponownie umożliwili białym krwinkom wykonywanie ich pracy.
Wirusy lecznicze i innowacyjne „szczepionki”
Zaskakującą bronią w walce z rakiem mogą być wirusy terapeutyczne, jak ujawnił zespół z Wielkiej Brytanii na początku tego roku. W swoich eksperymentach udało im się użyć reowirusa do ataku na komórki raka mózgu, pozostawiając w spokoju zdrowe komórki.
„To pierwszy raz, kiedy wykazano, że terapeutyczny wirus jest w stanie przejść przez barierę mózg-krew” - wyjaśniają autorzy badania, co „otwiera możliwość, [że] ten rodzaj immunoterapii może być stosowany w leczeniu większej liczby pacjentów ludzie z agresywnymi rakami mózgu ”.
Innym obszarem, w którym można ulepszyć immunoterapię, są „szczepionki dendrytyczne”, strategia, w której komórki dendrytyczne (odgrywające kluczową rolę w odpowiedzi immunologicznej organizmu) są pobierane z organizmu osoby „uzbrojonej” w antygeny specyficzne dla guza - co nauczy ją „Polować” i niszczyć odpowiednie komórki rakowe - i wstrzykiwać je z powrotem do organizmu w celu wzmocnienia układu odpornościowego.
W ramach nowych badań naukowcy ze Szwajcarii zidentyfikowali sposób na poprawę działania tych szczepionek dendrytycznych poprzez tworzenie sztucznych receptorów zdolnych do rozpoznawania i „porywania” maleńkich pęcherzyków, które zostały powiązane z rozprzestrzenianiem się guzów nowotworowych w organizmie.
Dołączając te sztuczne receptory do komórek dendrytycznych w „szczepionkach”, komórki terapeutyczne mogą z większą dokładnością rozpoznawać szkodliwe komórki rakowe.
Co ważne, ostatnie badania wykazały, że immunoterapia może działać najlepiej, jeśli jest podawana w połączeniu z chemioterapią - w szczególności, jeśli leki chemioterapeutyczne są dostarczane jako pierwsze, a następnie immunoterapia.
Ale to podejście ma pewne pułapki; trudno jest kontrolować efekty tej połączonej metody, dlatego czasami wraz z guzami nowotworowymi zaatakowana może być zdrowa tkanka.
Jednak naukowcy z dwóch instytucji w Północnej Karolinie opracowali substancję, która po wstrzyknięciu do organizmu przypomina żel: „bioreagujący system rusztowania”. Rusztowanie może pomieścić jednocześnie leki chemioterapeutyczne i immunoterapeutyczne, uwalniając je systematycznie do guzów pierwotnych.
Ta metoda pozwala na lepszą kontrolę obu terapii, zapewniając, że leki działają tylko na docelowy guz.
Rewolucja nanocząstek
Mówiąc o specjalnie opracowanych narzędziach do dostarczania leków prosto do guza i polowania na mikro-guzy z dokładnością i wydajnością, w ciągu ostatnich kilku lat nastąpił „boom” w nanotechnologii i nanocząsteczkach w leczeniu raka.
Nanocząsteczki to mikroskopijne cząsteczki, które przyciągają tak wiele uwagi w badaniach klinicznych, między innymi dlatego, że dają nam szansę na opracowanie precyzyjnych, mniej inwazyjnych metod walki z chorobami.
W istocie mogą celować w komórki rakowe lub guzy nowotworowe bez uszkadzania zdrowych komórek w otaczającym środowisku.
Obecnie stworzono pewne nanocząsteczki, aby zapewnić bardzo ukierunkowaną terapię hipertermiczną, która jest rodzajem terapii wykorzystującej wysokie temperatury do kurczenia się guzów nowotworowych.
W zeszłym roku naukowcom z Chin i Wielkiej Brytanii udało się opracować rodzaj „samoregulującej” nanocząsteczki, która byłaby w stanie wystawiać guzy na działanie ciepła, unikając jednocześnie kontaktu ze zdrową tkanką.
„Może to potencjalnie zmienić zasady postępowania w sposobie leczenia ludzi chorych na raka” - powiedział jeden z naukowców odpowiedzialnych za ten projekt.
Te maleńkie nośniki można również wykorzystać do namierzania rakowych komórek macierzystych, które są niezróżnicowanymi komórkami powiązanymi z odpornością niektórych rodzajów raka w obliczu tradycyjnych metod leczenia, takich jak chemioterapia.
W ten sposób nanocząsteczki można „załadować” lekami i ustawić w celu „polowania” na macierzyste komórki raka, aby zapobiec wzrostowi lub nawrotowi guzów. Naukowcy eksperymentowali z nanocząsteczkami wypełnionymi lekami w leczeniu różnych typów raka, w tym raka piersi i raka endometrium.
Co nie mniej ważne, maleńkie pojazdy zwane „nanosondami” mogą być używane do wykrywania obecności mikroprzerzutów, które są guzami wtórnymi tak malutkimi, że nie można ich zobaczyć tradycyjnymi metodami.
Dr Steven K. Libutti, dyrektor Rutgers Cancer Institute w New Jersey w New Brunswick, nazywa mikroprzerzuty „piętą achillesową chirurgicznego leczenia raka” i argumentuje, że nanosondy „przeszły długą drogę do rozwiązania [takich] problemów”.
Strategie „głodzenia” guza
Innym rodzajem strategii, który badacze badali ostatnio, jest „głodzenie” guzów składników odżywczych, których potrzebują do wzrostu i rozprzestrzeniania się. Naukowcy podkreślają, że może to być zbawczą łaską w przypadku agresywnych, odpornych nowotworów, których nie można skutecznie wyeliminować w inny sposób.
Trzy różne badania - których wszystkie wyniki zostały opublikowane w styczniu tego roku - dotyczyły sposobów odcięcia dostaw składników odżywczych przez raka.
W jednym z tych badań przyjrzano się sposobom powstrzymania glutaminy, naturalnie występującego aminokwasu, przed odżywianiem komórek rakowych.
Wiadomo, że niektóre rodzaje raka, takie jak raka piersi, płuc i okrężnicy, wykorzystują ten aminokwas do wspomagania ich wzrostu.
Blokując dostęp komórek rakowych do glutaminy, naukowcom udało się zmaksymalizować wpływ stresu oksydacyjnego, procesu, który ostatecznie wywołuje śmierć komórki na te komórki.
Niektóre agresywne typy raka piersi mogą zostać zahamowane poprzez powstrzymanie komórek od „odżywiania się” określonym enzymem, który pomaga im wytwarzać energię potrzebną do rozwoju.
Innym sposobem pozbawiania komórek rakowych energii jest blokowanie im dostępu do witaminy B-2, jak zaobserwowali naukowcy z Uniwersytetu Salford w Wielkiej Brytanii.
Jak mówi jeden z autorów badania: „Miejmy nadzieję, że jest to początek alternatywnego podejścia do powstrzymywania rakowych komórek macierzystych”. Ta strategia może pomóc osobom leczonym na raka w uniknięciu toksycznych skutków ubocznych chemioterapii.
Leczenie raka i epigenetyka
Epigenetyka odnosi się do zmian spowodowanych w naszych ciałach przez zmiany w ekspresji genów, które decydują o tym, czy pojawiają się pewne cechy, czy też na pewne „działania” mają wpływ na poziomie biologicznym.
Według badań, które dotyczyły wpływu takich zmian, wiele nowotworów, a także zachowania komórek rakowych, jest determinowanych przez czynniki epigenetyczne.
„Niedawne postępy w dziedzinie epigenetyki pokazały, że ludzkie komórki rakowe niosą ze sobą globalne anomalie epigenetyczne, oprócz licznych zmian genetycznych”.
„Te zmiany genetyczne i epigenetyczne oddziałują na siebie na wszystkich etapach rozwoju raka, współpracując razem, aby promować postęp raka”.
Dlatego ważne jest, aby specjaliści rozumieli, kiedy i gdzie interweniować oraz ekspresję, których genów mogą potrzebować włączyć lub wyłączyć, w zależności od ich roli w rozwoju raka.
Na przykład w jednym badaniu stwierdzono, że gen odpowiedzialny za pojawienie się choroby Huntingtona wytwarza zestaw cząsteczek, których działanie może faktycznie zapobiegać występowaniu raka.
Teraz wyzwaniem dla naukowców jest skierowanie terapeutycznego potencjału tego procesu bez wywoływania choroby Huntingtona. Jednak naukowcy mają nadzieję.
„Uważamy, że możliwe jest krótkotrwałe leczenie raka przez kilka tygodni” - mówi główny autor badania.
W innym niedawnym badaniu udało się ustalić, że nowotwory piersi z obecnością receptorów estrogenowych, które stają się oporne na chemioterapię, uzyskują odporność dzięki mutacjom genetycznym, które „dają guzowi przewagę w postaci przerzutów”.
Wiedza ta jednak dała naukowcom również „przełom”, którego potrzebowali, aby opracować ulepszone leczenie takich uporczywych nowotworów: terapię skojarzoną, która dostarcza chemioterapeutyczny fulwestrant wraz z eksperymentalnym inhibitorem enzymu.
Co to wszystko oznacza?
Badania nad rakiem przebiegają na pełnych obrotach, wykorzystując cały postęp technologiczny, jaki nauka osiągnęła w ostatnich latach. Ale co to oznacza dla znalezienia lekarstwa na raka?
To, czy kiedykolwiek będzie lekarstwo na wszystkie rodzaje raka, jest obecnie przedmiotem intensywnej debaty; chociaż obiecujące badania są publikowane i relacjonowane w mediach prawie codziennie, typy raka są bardzo różne.
To sprawia, że bardzo trudno powiedzieć, że podejście, które działa dla jednego typu, będzie możliwe do dostosowania dla wszystkich.
Ponadto, chociaż pojawia się wiele nowych badań obiecujących skuteczniejsze terapie, większość z tych projektów jest wciąż na wczesnym etapie, po przeprowadzeniu eksperymentów in vitro i in vivo. Niektóre potencjalne terapie mają jeszcze długą drogę przed badaniami klinicznymi na ludziach.
Nie oznacza to jednak, że powinniśmy stracić wszelką nadzieję. Niektórzy badacze wyjaśniają, że te wysiłki powinny napawać nas optymizmem; chociaż możemy nie być na etapie, na którym możemy twierdzić, że raka można łatwo wykorzenić, nasza poszerzana wiedza i coraz bardziej precyzyjne narzędzia pozwalają nam wyprzedzić grę i zwiększyć nasze szanse w walce z tą chorobą.
