Naukowcy z Uniwersytetu Zachodniej Wirginii czynią postępy w leczeniu raka trzustki, celując w specyficzny enzym, mieloperoksydazę, który zazwyczaj pomaga w zwalczaniu infekcji, ale w przypadku nadaktywności zaostrza raka.
Badanie, zainspirowane słabymi wynikami istniejących terapii i wskaźnikiem przeżycia wynoszącym zaledwie 13% u pacjentów z rakiem trzustki, bada, w jaki sposób hamowanie tego enzymu może wzmocnić odpowiedź immunologiczną organizmu i poprawić skuteczność immunoterapii.
Innowacyjne badania nad rakiem trzustki
Naukowcy z Uniwersytetu Zachodniej Wirginii opierają się na swoich badaniach nad zmianą układu odpornościowego poprzez hamowanie pewnego enzymu odpowiedzialnego za progresję raka trzustki, jednego z nowotworów najtrudniejszych do leczenia.
Wskaźnik pięcioletniego przeżycia pacjentów z rakiem trzustki wynosi około 13%. Ponieważ nie ma możliwych do zidentyfikowania wczesnych objawów, zwykle diagnozuje się ją na późniejszych etapach.
„Jesteśmy na etapie, na którym musimy zastosować jakiś rodzaj leczenia” – powiedziała Tracy Liu, adiunkt na Wydziale Mikrobiologii, Immunologii i Biologii Komórki Szkoły Medycznej WVU oraz członek Instytutu Raka WVU. „To bardzo śmiertelna choroba, która wymaga nowych możliwości leczenia”.
Zwiększanie skuteczności leczenia
Liu i współpracownicy ze School of Medicine, Cancer Institute i School of Pharmacy rozpoczęli badanie, aby lepiej zrozumieć interakcję raka trzustki i komórek szpikowych oraz znaleźć sposób na hamowanie mieloperoksydazy – naturalnie występującego u ludzi enzymu, który zazwyczaj aktywuje się zwalczają infekcje i wspomagają gojenie się ran. Jednak w raku trzustki jego obecność jest zwiększona i działa przeciwko organizmowi.
Trzyletni projekt jest wspierany nagrodą za rozwój kariery o wartości 330 000 dolarów na badania nad rakiem trzustki, przyznaną przez Fundację Lustgarten i Amerykańskie Stowarzyszenie Badań nad Rakiem nieżyjącej już sędzii Sądu Najwyższego Stanów Zjednoczonych Ruth Bader Ginsburg.
Manipulacja układem odpornościowym w walce z rakiem
Obecnie najpowszechniejszą metodą leczenia jest chemioterapia, ale ze względu na sposób, w jaki rak trzustki wchodzi w interakcję z wrodzonymi komórkami odpornościowymi, zwanymi komórkami mieloidalnymi, wskaźnik odpowiedzi jest niski.
„Odkryliśmy, że w przypadku raka trzustki komórki mieloidalne mogą zmieniać środowisko, w którym rozwija się nowotwór, i decydować o tym, jak inne terapie mogą zwalczać raka” – powiedział Liu. „Przyglądamy się jednemu kluczowemu enzymowi, zwanemu mieloperoksydazą, który ulega ekspresji głównie w komórkach mieloidalnych. Uważamy, że hamując lub ograniczając ten enzym, możemy również wzmocnić własny układ odpornościowy organizmu, aby mógł reagować na raka”.
Rak zasadniczo przeprogramowuje ten enzym, aby działał na rzecz wspierania wzrostu nowotworu.
„Ogranicza także funkcję przeciwnowotworowych komórek odpornościowych, takich jak komórki T i komórki NK” – wyjaśnił Liu. „To, co się dzieje, jest dwojakie — zwiększona aktywność tego enzymu wspiera rozwój raka, ale jednocześnie ogranicza odporność przeciwnowotworową, tak że organizm nie jest w stanie nawet zwalczyć raka”.
Postęp w immunoterapii i technikach badawczych
Praca zespołu jest kontynuacją wcześniejszej badanie w którym naukowcy wykazali, że ograniczając enzym, mogą zwiększyć odpowiedź na terapię w ramach immunologicznego punktu kontrolnego u myszy.
„Immunoterapia stała się standardem leczenia w przypadku niektórych nowotworów, ale w przypadku raka trzustki nie wykazała zbyt wielu korzyści” – powiedział Liu. „W naszych modelach mysich pokazujemy, że łącząc hamowanie mieloperoksydazy z inhibitorami punktów kontrolnych układu odpornościowego, możemy sprawić, że będą działać lepiej”.
Immunoterapia to metoda leczenia wykorzystująca układ odpornościowy organizmu do wzmocnienia lub zmiany jego działania, tak aby mógł on znajdować i atakować komórki nowotworowe. Inhibitory punktów kontrolnych, rodzaj immunoterapii, blokują białka uniemożliwiające układowi odpornościowemu atakowanie komórek nowotworowych.
Aby przeprowadzić badanie, dr Brian Boone, chirurg onkologiczny i członek WVU Cancer Institute oraz profesor nadzwyczajny w School of Medicine, dostarczył dwa modele. W modelu ortotopowym badacze wstrzykną do trzustki myszy komórki nowotworowe imitujące przebieg choroby u ludzi. Drugi, zwany spontanicznym modelem transgenicznym, pozwoli na naturalny rozwój nowotworu w miarę upływu czasu. Zespół wykorzysta obrazowanie przyżyciowe do badania w czasie rzeczywistym interakcji immunologicznych nowotworu w trakcie postępu choroby i odpowiedzi na leczenie.
„Zasadniczo wszczepiamy myszce okienko, a następnie umieszczamy mysz pod mikroskopem” – wyjaśnił Liu. „Dzięki temu możemy uchwycić z biegiem czasu informacje zarówno przestrzenne, jak i czasowe, które często są tracone, jeśli stosujemy klasyczne techniki biologii lub immunologii, ponieważ często przypominają one migawki w czasie”.
Angisha Basnet, doktorantka w programie nauk biomedycznych z Katmandu w Nepalu, pomaga Liu w projekcie.
Podczas gdy inni badacze stosowali inhibitory mieloperoksydazy w badaniach klinicznych u pacjentów z chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Parkinsona, ALS i kardiomiopatia, Liu wyraziła nadzieję, że wyniki jej badania dostarczą wystarczających danych na poparcie badania klinicznego z udziałem pacjentów z rakiem trzustki.
Liu i jej zespół pracują także nad kolejnym grantem w oparciu o dane sugerujące, że ukierunkowanie na enzym może poprawić odpowiedź na chemioterapię.
„To po prostu inny kierunek, w którym zmierzają nasze badania, w którym wykorzystywane są te same modele i te same zasoby” – stwierdziła. „Poza tym chciałbym w przyszłości zająć się także przerzutami raka trzustki. To także kolejny naprawdę duży problem, w przypadku którego brakuje możliwości leczenia. Widziałem, jak nasz projekt się rozwija”.
Nota wydawcy: Wykorzystanie zwierząt w tym projekcie zostało ocenione przez Komisję ds. Instytucjonalnej Opieki nad Zwierzętami i Etyki Użytkowania WVU. WVU posiada dobrowolną akredytację AAALAC, krajowej organizacji partnerskiej, która ustanawia globalny punkt odniesienia w zakresie dobrostanu zwierząt w nauce.
