Kategorije
Broj 4 Razumjeti znanost

Vlastitim tijelom protiv raka – era imunoterapije

🕒 7 min

Vjerojatno većina nas poznaje nekoga tko je prebolio rak, još uvijek boluje od njega ili ga, nažalost imamo i sami. Svakodnevno u medijima možemo pročitati brojne vijesti na ovu temu, od najnovijih lijekova, postupcima liječenja te novih znanstvenih otkrića. Ipak, sigurno se pitate, zašto nakon godina i godina istraživanja, i dalje nismo pronašli lijek za rak. Odgovor na ovo pitanje je puno kompleksniji no što se čini, stoga krenimo korak po korak.

VOJSKA NAŠEG TIJELA

Kako bismo razumjeli rak, prvo moramo znati da je to bolest usmjerena protiv našeg imunološkog sustava i samim time, jedinstvena svakom pojedincu. No što je zapravo imunološki sustav? Možda ga najbolje možemo opisati kao složenu mrežu interaktivnih stanica i tkiva koje nas štiti od stranih tijela poput virusa ili bakterija i zloćudnih stanica. Također, uklanja ostatke mrtvih stanica iz našeg tijela. Na kraju krajeva, imunološki sustav možemo zamisliti kao policajca i smetlara u našem tijelu.

Imunološki sustav obuhvaća brojne organe poput štitnjače, slezene te mnoge vrste stanica i tkiva poput limfnih čvorova, matičnih stanica, T stanica, B stanica te stanice prirodne ubojice.

Da bi nas zaštitio, imunološki sustav mora razlikovati strana tijela poput virusa, bakterija i malignih stanica od stanica našeg vlastitog tijela, a zatim ih učinkovito uništiti. U tu svrhu je razvio brojne mehanizme kako bi učinkovito obavljao svoju ulogu. No, slijedi ono bitno pitanje: kako to da, usprkos brojnim mehanizmima zaštite, naš imunološki sustav ponekad ne prepoznaje rak?

Upravo ovo pitanje je temelj imunoterapije – vrsta terapije koja koristi stanice našeg imunološkog sustava u liječenju raka.

TIJELO U NAŠEM TIJELU

Rak se počinje razvijati kao posljedica nepopravljenih grešaka tijekom replikacije DNA u našim stanicama. Greške se događaju čitavo vrijeme, vjerojatno mnogo češće nego što ste mislili! Svaka dioba stanice rezultira u oko 120 000 grešaka u DNA! Srećom, naše su stanice veoma pametne i uspijevaju popraviti veliku većinu tih grešaka u svakoj staničnoj diobi.

Međutim, ako stanice ne poprave važne greške ili imunološki sustav ne uništi oštećene stanice, one mogu nekontrolirano rasti te s vremenom stvoriti rak; oblik tumora koji se može proširiti po tijelu.

Rak je izuzetno heterogena bolest. Postoji mnogo različitih tipova raka, a još je više varijacija unutar iste vrste. Ono što otežava liječenje je činjenica da se rak razvija iz našeg vlastitog tijela te je jedinstven svakome od nas.

Rak se ponaša poput parazita. Razvija se kada uspješno izbjegne nadzor imunološkog sustava te izgradi vlastiti sistem opskrbe hranom i kisikom, zajedno s kompleksnom mrežom stanica i proteina koje mu omogućuju da ga imunološki sustav ne prepozna i uništi.

Prije samo dvadeset godina, nobelovac James Allison, bio je jedan od prvih ljudi koji su shvatili da možemo nadmudriti ovu zaštitnu blokadu koju rak razvija te aktivirati imunološki sustav u prepoznavanju i uništavanju raka – nešto što danas zovemo imunoterapijom.

CAR-T STANIČNA TERAPIJA

Postoji nekoliko vrsta imunoterapije, a koja će se primijeniti u liječenju pacijenta, ovisi o vrsti raka. Imunoterapiju možemo podijeliti u pet glavnih kategorija:
• imunoterapija na bazi stanica
• imunomodulatori
• cjepiva
• ciljane terapije temeljene na antitijelima
• onkolitički virusi

Nećemo u detalje objašnjavati svaku vrstu, no važno je napomenuti kako svaka radi na različiti način. Neke pomažu imunološkom sustavu zaustaviti ili usporiti rast tumorskih stanica, dok druge potpomažu uništenje raka i zaustavljanje njegovog širenja.

Kao primjer, krenimo sa imunoterapijom na bazi stanica.

Terapija Kimernim Antigenim- Receptorom T stanica ili kraće CAR T stanična terapija, jedna je od najbrže razvijajućih terapija koja se posebice pokazala uspješnom u hematološkim (krvnim) zloćudnim tumorima. Ovaj se pristup temelji na T stanicama koje su izolirane iz krvi pacijenta, a potom genetski modificirane u laboratoriju kako bi se pojačala imunološka reakcija.

T stanice imaju kritičnu ulogu u ubijanja kancerogenih stanica. U CAR T staničnoj terapiji, T stanice su genetski modificirane pomoću bezopasnih, genetski modificiranih virusa, kako bi na svojoj površini proizvele kimerične receptore. Takvi receptori omogućuju T stanicama prepoznavanje tumorskih stanica i vezivanje na proteine koje su tumorske stanice izložile na svojoj površini.
Nakon njihove izrade, znanstvenici umnože stanice u milijune kopija.

Konačno, milijuni umnoženih identičnih stanica se injektiraju natrag u pacijenta. Ovu terapiju možemo nazvati živim lijekom, s obzirom da stanice jednom kada se nađu u krvotoku pacijenta, same pronađu rak, infiltriraju se u njega te ga počinju ubijati. Kako bi osigurali da imunološki sustav pacijenta ove stanice ne prepozna kao strane, prije njihovog ubrizgavanja, pacijent obično primi kemoterapiju kako bi se njegov imunološki sustav oslabio.

PERSONALIZIRANA CJEPIVA

Većina cjepiva, poput onih protiv ospica ili tetanusa, preventivna su i namijenjena zdravim ljudima. Na taj način, tijelo pripremamo za borbu protiv patogena nakon što ono dođe u kontakt s njima.

Međutim, personalizirana cjepiva protiv raka su nešto drugačija. Ona nisu namijenjena preventivnom sprečavanju nastanka raka, već pomaganju imunološkom sustavu onda kada je rak već prisutan.

Stanice raka, vrlo često na svojoj površini, izražavaju proteine koji nisu prisutni kod zdravih stanica u našem tijelu. Ti se proteini nazivaju antigenima i u većini slučajeva, T stanice ih mogu prepoznati kao strane. Kada takvo prepoznavanje ne uspije, rak se može dalje uspješno razvijati. Personalizirana cjepiva dizajnirana su na osnovi tumorskih antigena pojedinog pacijenta. U suštini, sastoje se od individualiziranih tumorskih antigena i pomoćnih sredstava koje pomažu u pojačavanju imunološkog odgovora. Nakon njihovog ubrizgavanja u pacijenta, antigeni će aktivirati dendritičke stanice. Te su stanice sastavni dio imunološkog sustava koje će pojesti antigene te ih prezentirati na svojoj površini. Ovo uzrokuje aktivaciju T stanica te njihov napad na stanice raka.
Personalizirana cjepiva se često daju u kombinaciji s drugim imunoterapijskim lijekovima kao što su inhibitori imunoloških kontrolnih točaka (ICI). ICI su imunomodulatori, jedan od pet vrsta imunoterapije.

Imunološke kontrolne točke su vitalna značajka zdravih stanica koje sprečavaju imunološki sustav od nekontroliranog i neselektivnog ubijanja stanica. Također, važnu ulogu igraju i u zaustavljanju imunološkog sustava nakon ubijanja patogena.
Međutim, rak može preuzeti kontrolu nad tim sustavom te slati signal T stanicama nakon čega se one povlače i prestanu napadati kancerogene stanice. Inhibitori ovih kontrolnih točaka male su molekule koje će spriječiti rak u takvom pokušaju. Zajedno s cjepivima, predstavljaju snažnu vrstu terapije.

Proteini kontrolnih točkaka, poput PD-L1 na stanicama tumora i PD-1 na T stanicama, pomažu u održavanju imunoloških odgovora. Vezanje PD-L1 na PD-1 sprječava T stanice da ubiju tumorske stanice u tijelu (lijevo). Blokiranje vezanja PD-L1 na PD-1 imunološkim inhibitorom kontrolne točke (anti-PD-L1 ili anti-PD-1) omogućuje T stanicama da ubijaju tumorske stanice (desno). Izvor: cancer.gov

Na kraju, vrijedi spomenuti takozvana bispecifična antitijela T stanica. Antitijela su proteini koje proizvode B stanice te su još jedan način obrane od patogena. U istraživanju raka, znanstvenici su pronašli način kako proizvesti antitijela specifično protiv stanica raka. Jednom kada se vežu na površinu kancerogenih stanica, antitijela signaliziraju ostalim stanicama gdje se rak nalazi. Najnovija vrsta ovakve imunoterapije, bispecifična antitijela, ne samo da se mogu ciljano vezati na kancerogene stanice, već i na T stanice. U usporedbi sa starijim verzijama ovakvog liječenja, bispecifična antitijela predstavljaju mnogo učinkovitiji pristup!

BUDUĆNOST IMUNOTERAPIJE
 

Čini se kako imunoterapija predstavlja moćan način borbe protiv raka. No, iako su postignuta velika otkrića s mnogim pozitivnim ishodima po pacijenta, imunoterapija još uvijek nije naišla na široku primjenu. Čudno, zar ne?

Unatoč tom napretku, prepreke i dalje postoje.

Jedan od glavnih izazova imunoterapije je otpornost na liječenje, gdje samo podskupina pacijenata pokazuje pozitivan odgovor na terapiju. Nemogućnost predviđanja učinkovitosti liječenja i reakcija pacijenta, kao i visoki troškovi liječenja predstavljaju dodatne probleme i zahtijevaju mnogo truda i nadolazećih godina znanstvenih istraživanja.

Imunoterapija također ima i nuspojave koje mogu ozbiljno utjecati na ishod pacijenta.  One mogu varirati od simptoma sličnih gripi do ozbiljnijih upala organa.

Ipak, ove se prepreke mogu prevladati primjenom novih lijekova, razvitkom personaliziranog pristupa i boljom prevencijom nuspojava koje će također smanjiti troškove liječenja i poboljšati učinkovitost. Bez sumnje, liječenje raka uvelike će ovisiti o imunoterapiji!

Želite li saznati više? Istraži predložene linkove:

  1. A guide to cancer immunotherapy: from T cell basic science to clinical practice
  2. How T-Cells Protect You from Diseases
  3. The future of cancer treatment: immunomodulation, CARs and combination immunotherapy
  4. Personalized vaccines for cancer immunotherapy

Sviđa li ti se članak? Reci nam što misliš u komentarima!

Autor Ivana Osredek

Ivana je studentica genetike s velikim interesom za računalnu biologiju i analizu velike količine podataka. Slobodno vrijeme provodi na planinskom trčanju i treninzima za maraton.

Odgovori

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

Ova web-stranica koristi Akismet za zaštitu protiv spama. Saznajte kako se obrađuju podaci komentara.