Znajdź zawartość

Zanim cierpiący na nowotwór pacjent zostanie poddany terapii z użyciem limfocytów T, cały jego układ odpornościowy musi zostać zniszczony za pomocą radio- lub chemioterapii. Toksyczne skutki takiego działania to m.in. nudności, olbrzymie zmęczenie i utrata włosów. Teraz grupa naukowców wykazała, że syntetyczne receptory IL-9 pozwalają na stosowanie terapii limfocytami T bez konieczności użycia chemii czy radioterapii. Zmodyfikowane limfocyty T z syntetycznym receptorem IL-9 skutecznie zwalczały nowotwór u myszy, czytamy na łamach Nature. Gdy limfocyty T przekazują sygnały za pośrednictwem syntetycznego receptora IL9, zyskują nowe funkcje, które nie tylko pozwalają im poradzić sobie z istniejącym układem odpornościowym pacjenta, ale również bardziej efektywnie zabijają komórki nowotworowe, mówi doktor Anusha Kalbasi z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA), który kierował grupą badawczą. Mam właśnie pacjenta, który zmaga się ze skutkami ubocznymi chemioterapii po to, by zniszczyć jego układ odpornościowy, żeby można było zastosować leczenie limfocytami T. dzięki tej technologii mógłby mieć szansę na terapię bez konieczności wcześniejszego niszczenia układu odpornościowego. To odkrycie może spowodować, że będziemy w stanie stosować terapię limfocytami T równie łatwo, jak stosuje się transfuzję krwi, dodaje mentor Kalbasiego, doktor Antoni Ribas. W 2018 roku Ribas i Christopher Garcia z Uniwersytetu Stanforda opublikowali pracę naukową, w której analizowali możliwość użycia syntetycznej wersji interleukiny-2 (IL-2) do stymulowania limfocytów T wyposażonych w syntetyczny receptor IL-2. Dzięki takiemu systemowi można by manipulować limfocytami T nawet po podaniu ich pacjentowi. Manipulacji można by dokonać podając mu syntetyczną IL-2, która nie ma wpływu na inne komórki ciała. Kalbasi i jego koledzy, zaintrygowani tymi spostrzeżeniami, postanowili przetestować podobny system, wykorzystując przy tym syntetyczne receptory, które przekazywałyby sygnały z innych cytokin, jak IL-4, IL-7, IL-9 oraz IL-21. Bardzo szybko stało się jasne, że warto skupić się na cytokinie IL-9, mówi Kalbasi. W przeciwieństwie do pozostałych wymienionych cytokin, sygnały z IL-9 nie są typowo aktywne w limfocytach T. Tymczasem syntetyczny sygnał IL-9 nadał limfocytom T unikatowe cechy komórek macierzystych oraz komórek-zabójców, dzięki czemu lepiej radziły sobie z guzami. W jednym z naszych zwierzęcych modeli nowotworów za pomocą limfocytów T z syntetycznym receptorem IL-9 wyleczyliśmy ponad połowę myszy, chwali się Kalbasi. Naukowcy wykazali, że terapia taka działa w przypadku co najmniej dwóch trudnych w leczeniu nowotworów – czerniaka i raka trzustki. Terapia była skuteczna niezależnie od tego, czy cytokiny podawaliśmy ogólnie do organizmu, czy bezpośrednio do guza. We wszystkich przypadkach limfocyty T z syntetycznym receptorem IL-9 działały lepiej i pozwalały na pozbycie się guzów, których w inny sposób nie moglibyśmy usunąć, dodaje Kalbasi. « powrót do artykułu

Na University of Oxford powstał tani i minimalnie inwazyjny test, za pomocą którego z próbki krwi można określić, czy u pacjenta z niespecyficznymi objawami rozwija się nowotwór i czy dał on przerzuty. Uczeni opisali na łamach Clinical Cancer Research wyniki badań, w czasie których nowy test został sprawdzony na 300 osobach skarżących się na niespecyficzne objawy, w tym zmęczenie czy utratę wagi. Celem badań było sprawdzenie, czy test jest w stanie odróżnić osoby z nowotworem od osób zdrowych. Wyniki pokazały, że jest on w stanie wykryć 19 na 20 osób, u których rozwija się nowotwór. Zaś u osób z nowotworem przerzuty zostały wykryte z dokładnością 94%. Jak twierdzą twórcy testu, jest to pierwsze tego typu  narzędzie, które tylko z próbki krwi – bez wcześniejszej znajomości rodzaju nowotworu – jest w stanie określić, czy nowotwór przerzutuje. Nowy test, w przeciwieństwie do innych, wykrywających materiał genetyczny guzów, korzysta z metabolomiki magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR), w której za pomocą silnych pól magnetycznych i fal radiowych określa się poziom metabolitów we krwi. Zdrowi ludzie, osoby cierpiące na nowotwory oraz osoby z przerzutującymi nowotworami mają różne profile metaboliczne. Można je analizować i na tej podstawie stawiać diagnozę. Komórki nowotworowe mają unikatowe profile metabolomiczne, zależne od zachodzących w nich procesów metabolicznych. Dopiero zaczynamy rozumieć, jak metabolity różnych guzów mogą być wykorzystywane w roli biomarkerów do wykrywania nowotworów. Już wcześniej wykazaliśmy, ze technika ta może zostać wykorzystana do sprawdzenia, czy u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym dochodzi do postępów choroby. I można tego dokonać zanim takie postępy zauważy przeszkolony lekarz. To bardzo ekscytujące, że ta sama technologia pomoże w diagnostyce nowotworów, mówi doktor James Larkin z University of Oxford. Szybki i niedrogi test daje nadzieję na zdiagnozowanie nowotworu na wczesnym stadium, gdy szanse wyleczenia są największe. Szczególnie u pacjentów z niespecyficznymi objawami. Praca ta opisuje nowy sposób diagnozowania nowotworu. Naszym celem jest opracowanie testu, którego przeprowadzenie będzie mógł zlecić każdy lekarz pierwszego kontaktu. Sądzimy, że metabolomiczne analizy krwi pozwolą na dokładne, szybkie i tanie diagnozowanie osób z podejrzeniem nowotworu. Umożliwią też dokładniejsze określenie, któremu pacjentowi należy udzielić natychmiastowej pomocy, a który może otrzymać ją w późniejszym terminie, dodaje główny badacz doktor Fay Probert. « powrót do artykułu

Komórki nowotworów złośliwych łatwiej niż prawidłowe ulegają mechanicznym deformacjom, co umożliwia im migrację w organizmie. W Instytucie Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie zbadano własności mechaniczne komórek raka prostaty poddanych działaniu najczęściej stosowanych leków antynowotworowych. Zdaniem badaczy, obecne leki można stosować efektywniej i w mniejszych dawkach. W przypadku raka kluczowym czynnikiem sprzyjającym powstawaniu przerzutów jest zdolność komórek nowotworowych do ulegania deformacjom mechanicznym. W Instytucie Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk (IFJ PAN) w Krakowie badania nad własnościami mechanicznymi komórek są prowadzone od ćwierć wieku. Najnowsze prace, zrealizowane w kooperacji z Katedrą Biochemii Lekarskiej Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego (CM UJ), dotyczyły kilku leków obecnie używanych w chemioterapii raka prostaty, a konkretnie ich wpływu na własności mechaniczne komórek nowotworowych. Wyniki napawają optymizmem: wszystko wskazuje na to, że dawki niektórych leków będzie można zmniejszyć bez ryzyka obniżenia skuteczności ich działania. Chemioterapia to wyjątkowo brutalny atak nie tylko na komórki nowotworowe pacjenta, ale na wszystkie komórki jego organizmu. Stosując ją lekarze mają nadzieję, że bardziej wrażliwe komórki nowotworu zginą zanim zaczną ginąć komórki zdrowe. W tej sytuacji kluczowego znaczenia nabiera wiedza, jak dobrać lek optymalny w danym przypadku oraz jak ustalić jego minimalną dawkę, która z jednej strony zagwarantuje skuteczność działania, z drugiej zaś pozwoli zminimalizować negatywne skutki terapii. Fizycy z IFJ PAN już w 1999 roku wykazali, że komórki nowotworowe łatwiej się deformują mechanicznie. W praktyce fakt ten oznacza, że z większą efektywnością mogą się przeciskać przez wąskie naczynia układów krwionośnego i/lub limfatycznego. O mechanicznych własnościach komórki decydują takie elementy jej cytoszkieletu jak badane przez nas mikrotubule zbudowane z białka tubuliny, filamenty aktynowe z aktyny oraz filamenty pośrednie tworzone z białek typu keratyna czy wimentyna, mówi prof. dr hab. Małgorzata Lekka z Zakładu Badań Mikroukładów Biofizycznych IFJ PAN i uzupełnia: Pomiary biomechaniczne komórek prowadzimy za pomocą mikroskopu sił atomowych. W zależności od potrzeb, możemy sondą słabiej lub mocniej naciskać na komórkę i w ten sposób otrzymujemy odpowiedź mechaniczną pochodzącą od struktur leżących albo przy jej powierzchni, czyli przy błonie komórkowej, albo głębiej, nawet przy jądrze komórkowym. Jednak aby otrzymać informację o skutkach działania leku, musimy ocenić, jaki wkład do własności mechanicznych komórki wnoszą poszczególne rodzaje włókien cytoszkieletu. W obecnie raportowanych wynikach krakowscy fizycy przedstawili eksperymenty z użyciem komercyjnie dostępnej linii ludzkich komórek raka prostaty DU145. Linię tę wybrano z uwagi na jej odporność na działanie leków. Wystawione na długotrwały wpływ leków, komórki te po pewnym czasie uodparniają się na działanie leków i nie tylko nie umierają, ale nawet zaczynają się dzielić. Skoncentrowaliśmy się na efektach działania trzech często stosowanych leków: winfluniny, kolchicyny i docetakselu. Wszystkie oddziałują na mikrotubule, co jest pożądane z uwagi na fakt, że to właśnie te włókna są istotne przy podziale komórki. Docetaksel stabilizuje mikrotubule, zatem zwiększa też sztywność komórek nowotworu i utrudnia im migrację w organizmie. Pozostałe dwa leki destabilizują mikrotubule, komórki nowotworowe mogą więc migrować, jednak z uwagi na zaburzone funkcje cytoszkieletu nie są w stanie się dzielić, mówi doktorant Andrzej Kubiak, pierwszy autor artykułu opublikowanego na łamach prestiżowego czasopisma naukowego Nanoscale. Krakowscy naukowcy analizowali żywotność i własności mechaniczne komórek po 24, 48 i 72 godzinach od poddania ich działaniu leków, przy czym okazało się, że największe zmiany są obserwowane trzy dni od ekspozycji na lek. Badania pozwoliły ustalić dwa stężenia leków: wyższe, które niszczyło komórki, oraz niższe, przy którym komórki co prawda przeżywały, lecz ich własności mechaniczne okazały się być zmienione. Z oczywistych względów szczególnie interesujące było to, co się działo z komórkami w ostatnim z wymienionych przypadków. Precyzyjna interpretacja części wyników wymagała zastosowania szeregu narzędzi, takich jak mikroskop konfokalny czy cytometria przepływowa. Ich użycie było możliwe dzięki współpracy z Instytutem Farmakologii PAN w Krakowie, Zakładem Biologii Komórki na Wydziale Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ oraz Uniwersytetem w Mediolanie (Department of Physics, Università degli Studi di Milano). Od pewnego czasu wiadomo, że gdy dochodzi do uszkodzeń mikrotubul, część ich funkcji przejmują włókna aktynowe. Połączenie pomiarów własności mechanicznych komórek z obrazami z mikroskopów konfokalnego i fluorescencyjnego pozwoliło nam zaobserwować ten efekt. Byliśmy w stanie dokładnie ustalić obszary w komórce, na które działa dany lek, oraz zrozumieć, jak przebiegają zmiany jego wpływu w czasie, podkreśla doktorant Kubiak. Z badań krakowskich fizyków płyną praktyczne wnioski. Na przykład wpływ winfluniny jest wyraźnie widoczny w obszarze jądrowym, lecz jest kompensowany przez włókna aktynowe. W rezultacie komórka pozostaje wystarczająco sztywna, by mogła się dalej namnażać. Z kolei po 48 godzinach od podania leku najlepiej widać efekty działania docetakselu, jednak głównie na obrzeżach komórek. Fakt ten także informuje o wzroście roli włókien aktynowych i oznacza, że terapię należałoby wesprzeć jakimś lekiem działającym właśnie na te włókna. Do tej pory niewiele było badań nad skutecznością małych stężeń leków antynowotworowych. My pokazujemy, że zagadnieniem naprawdę warto się zainteresować. Jeśli bowiem dobrze zrozumiemy mechanizmy działania poszczególnych leków, możemy zachować – a niekiedy wręcz zwiększyć – ich dotychczasową skuteczność przy jednoczesnym zmniejszeniu skutków ubocznych chemioterapii. W ten sposób chemioterapia może stać się bardziej przyjazna pacjentowi, co powinno wpłynąć nie tylko na jego zdrowie fizyczne, ale i na nastawienie psychiczne, tak potrzebne w walce z rakiem, podsumowuje prof. Lekka. « powrót do artykułu

Gdy naukowcy z Cardiff University analizowali próbki krwi, szukając w nich komórek odpornościowych, które mogłyby zwalczać bakterie, nie spodziewali się, że znajdą nieznany dotychczas typ limfocytów T zdolnych do zabijania wielu rodzajów komórek nowotworowych. Testy laboratoryjne wykazały, że limfocyty te zabijają komórki nowotworów płuc, który, krwi, jelita grubego, piersi, kości, prostaty, jajników, nerek i macicy. Te nowo odkryte limfocyty T posiadają nieznany dotychczas receptor limfocytu T (TCR), dzięki któremu rozpoznają i zabijają większość komórek nowotworowych, nie czyniąc przy tym krzywdy zdrowym komórkom. Ten TCR rozpoznaje molekułę, która jest obecna na powierzchni wielu komórek nowotworowych oraz komórek zdrowych. Jednak, i w tym tkwi największa siła nowej populacji limfocytów T, w jakiś sposób potrafi rozróżnić komórki zdrowe od chorych i zabija tylko te drugie. Na tym jednak nie kończą się zalety nowo odkrytego typu limfocytów T. Jak to wszystko działa? Zwykle limfocyty T wykorzystują TCR do sprawdzania powierzchni innych komórek w poszukiwaniu nieprawidłowości. Stosowany przez nie system rozpoznaje na powierzchni komórki ludzki antygen leukocytarny (HLA) i na tej podstawie wybiera, które komórki należy zabić. Jednak HLA znacznie się różnią pomiędzy poszczególnymi ludźmi, przez co dotychczas niemożliwe było stworzenie uniwersalnej immunoterapii przeciwnowotworowej. Najszerzej stosowana terapia tego typu, CAR-T, musi być zindywidualizowana, a to oznacza że jest bardzo kosztowna i trudna w stosowaniu. Ponadto działa tylko na kilka rodzajów nowotworów i jest bezsilna wobec guzów litych, stanowiących większość nowotworów. Tymczasem, jak na łamach Nature Immunology donoszą uczeni z Cardiff, odkryty przez nich TCR rozpoznaje wiele typów nowotworów biorąc na celownik molekułę MR1. W przeciwieństwie do HLA molekuła MR1 nie różni się pomiędzy poszczególnymi ludźmi, jest więc obiecującym celem dla efektywnej uniwersalnej immunoterapii. Co udało się wykazać? Jak już wspominaliśmy, nowa populacja limfocytów T z nowym TCR zabija podczas testów laboratoryjnych wiele różnych rodzajów nowotworów. Prowadzono też badania na myszach, które wyposażono w ludzki układ odpornościowy. Dały one zachęcające wyniki, porównywalne z wynikami uzyskiwanymi za pomocą CAR-T. Naukowcy na tym nie poprzestali. Wykazali, że gdy pacjentom cierpiącym na czerniaka wstrzyknięto limfocyty T zmodyfikowane tak, by dochodziło u nich do ekspresji nowego typu TCR, to limfocyty niszczyły nie tylko komórki nowotworowe pacjenta, ale również – w laboratorium – komórki nowotworowe innych pacjentów, niezależnie od typu HLA. Główny autor badań, profesor Andrew Sewell mówi, że jest czymś niezwykłym znalezienie TCR o tak szerokim spektrum działania. Mamy nadzieję, że te nowe TCR pozwolą na opracowanie nowej metody leczenia wielu rodzajów nowotworów u wszystkich ludzi. Obecne terapie wykorzystujące TCR działają jedynie u mniejszości pacjentów cierpiących na niektóre rodzaje nowotworów, stwierdził uczony. Co dalej? Trwają badania, których celem jest określenia dokładnego mechanizmu, za pomocą którego nowe TCR odróżniają komórki zdrowe od nowotworowych. Jak mówi profesor Sewell, kluczowym aspektem będą testy bezpieczeństwa, podczas których naukowcy muszą się upewnić, że limfocyty T wyposażone w nowy TCR zabijają tylko komórki nowotworowe. Jeśli to się uda, już za kilka lat mogłyby odbyć się pierwsze testy kliniczne nowej metody leczenia. To daje nadzieję na opracowanie jednej metody leczenia różnych nowotworów. Dotychczas nikt nie sądził, że może istnieć pojedynczy typ limfocytu T, który będzie niszczył wiele różnych typów nowotworów u różnych ludzi, dodaje profesor Sewell.   « powrót do artykułu

Naukowcy przeanalizowali 9 studiów, w których udział wzięło ponad 750 000 osób, i opisali wpływ aktywności fizycznej na ryzyko zachorowania na 15 nowotworów. Analiza została przeprowadzona przez specjalistów z American Cancer Society, National Cancer Institute i Harvard T.H. Chan School of Pubic Health. Od dawna wiadomo, że aktywność fizyczna wiąże się ze zmniejszoną zachorowalnością na nowotwory. Nie wiadomo jednak było, jak wygląda ten związek i czy powszechnie rekomendowany poziom aktywności fizycznej również zmniejsza ryzyko raka. Obecnie specjaliści zalecają od 2,5 do 5 godzin umiarkowanej bądź od 1,25 do 2,5 godzin intensywnej aktywności fizycznej tygodniowo. Poziom aktywności fizycznej mierzy się za pomocą metabolicznego ekwiwalentu wykonywania zadania (MET). To obiektywny wskaźnik wydatkowania energii w stosunku do masy ciała. Wartość 1 tego wskaźnika to zużycie 3,5 mililitra tlenu na kilogram masy na minutę. Tyle tlenu, a więc i energii, spalamy spokojnie siedząc. Za wysiłek umiarkowany uznaje się wartośc 3–6 MET, czyli spalanie od 3 do 6 razy więcej energii niż podczas spokojnego siedzenia, a powyżej 6 MET zaczyna się wysiłek intensywny. Na potrzeby najnowszych badań naukowcy przeanalizowali studia, w czasie których ponad 750 000 osób informowało o swoim poziomie aktywności fizycznej, a ich autorzy sprawdzali przez kolejne lata zachorowalność na nowotwory. Autorzy obecnych badań skupili się na 15 typów nowotworów. Okazało się, że aktywność fizyczna mieszcząca się w przedziale 7,5–15 MET godzin/tydzień zauważalnie zmniejsza ryzyko zapadalności na 7 z 15 badanych typów nowotworów. Wartość 15 MET godzin/tydzień oznacza, że jeśli podejmujemy wysiłek o intensywności 3 MET, to aby osiągnąć 15 MET godzin/tydzień musimy z taką intensywnością ćwiczyć przez 5 godzin w tygodniu. I tak stwierdzono, że u mężczyzn ryzyko nowotworu okrężnicy spada o 8% przy 7,5 MET godzin/tydzień i o 14% dla 15 MET godzin/tydzień.  Ryzyko raka piersi u kobiet spada o 6% dla 7,5 MET godzin/tydzień i o 10% przy 15 MET godzin/tydzień. Odpowiednio zmniejsza się ryzyko raka endometrium (10% i 18%), raka nerki (11% i 17%), raka wątroby (18% i 27%), szpiczaka (14% i 19%) oraz, u kobiet, chłoniaków nieziarniczych (11% i 18%). Oczywiście analiza ma pewne ograniczenia. Informacje o poziomie aktywności fizycznej były zbierane od pacjentów, a nie obiektywnie mierzone, a dla niektórych nowotworów próbka badanych była niewielka. Mimo to autorzy analizy uznali, że zebrane przez nich dane pozwalają na stwierdzenie, iż obecne rekomendacje dotyczące poziomu aktywności fizycznej są odpowiednie nie tylko dla zapobiegania chorobom układu krążenia czy cukrzycy, ale również dla zapobiegania nowotworom. « powrót do artykułu

Czy leczenie nowotworów bez chemio- czy radioterapii, nawet bez chirurgii jest możliwe? Biofizyk Khaled Barakat z University of Alberta pracuje nad innowacyjnymi immunoterapiami, które mają zwalczać wiele rodzajów raka dzięki pigułkom wzmacniającym układ odpornościowy. Na określenie tego pomysłu używamy słowa 'magia', gdyż koncepcja zakłada, że terapia nie jest związana z żadnym konkretnym nowotworem. Ma ona radzić sobie z problemami związanymi z każdym rodzajem nowotworów, stwierdza uczony. Po raz pierwszy o poszukiwaniu „magicznej pigułki” na raka Barakat poinformował przed czterema laty, gdy Alberta Cancer Foundation i Li Ka Shing Applied Virology Institute rozpoczęły warty 5,4 miliona dolarów projekt badawczy. Barakat stanął na czele zespołu złożonego z wybitnych onkologów, wirusologów, immunologów, chemików i farmaceutów. Do pomocy zaprzęgnięto też jeden z najszybszych superkomputerów na świecie Blue Gene/Q. Teraz, po czterech latach badań, zespół naukowy ogłosił, że wpadł na trop molekuły, która potencjalnie może posłużyć do stworzenia „magicznej pigułki”. To potężna molekuła. Wstępnie potwierdza, że dobrze wybraliśmy kierunek badań. A dzięki wytężonej pracy całego zespołu dokonujemy obiecujących postępów w badaniach nad kolejną molekułą, która ma inny cel, stwierdza Barakat. Nowotwory wykorzystują punkty kontrolne układu odpornościowego. To rodzaj molekularnych hamulców, które zapobiegają nadmiernej reakcji układu odpornościowego. Niektóre nowotwory potrafią aktywować wiele takich punktów, przez co rozwijający się guz nie jest atakowany przez limfocyty T. W ostatnich latach wielu specjalistów skupiło się na poszukiwaniu przeciwciał, które omijałyby punkto kontrolne i rekatywowały limfocyty T. W ubiegłym roku dwaj naukowcy, James Allison i Tasuku Honjo, otrzymali medycznego Nobla za badania nad sposobami walki z nowotworami z wykorzystaniem punktów kontrolnych układu immunologicznego. Terapia za pomocą przeciwciał monoklonalnych na zawsze zmieniło immunoterapię przeciwnowotworową. Jednak tego typu terapie obarczone są ryzykiem. Przeciwciała to duże molekuły, które mogą pozostawać w organizmie całymi miesiącami, co zwiększa prawdopobieństwo, że układ odpornościowy zacznie atakować własny organizm, niszcząc tkanki i narządy. Ponadto terapie za pomocą przeciwciał są kosztowne i skomplikowane. Barakat i jego zespół spędzili ostatnie cztery lata na próbach stworzenia, za pomocą komputera Blue Gene/Q małej molekuły, która reaktywowałaby unieruchomiony przez nowotwór układ odpornościowy i nie niosła ze sobą ryzyka powikłań. Gdy już stworzyli taką wirtualną molekułę, zsyntetyzowali ją. Ta już stworzona molekuła ma oddziaływać na punkt kontrolny PD-1 i powodować, że układ odpornościowy zaatakuje komórki czerniaka. Jednocześnie trwają prace nad drugą molekułą, oddziałującą na punkt kontrolny CTLA-4. Punkt PD-1 hamuje proliferację limfocytów T i wytwarzanie cytokin, z kolei CTLA-4 hamuje aktywację limfocytów T. Olbrzymią zaletą opracowywanych molekuł jest fakt, że organizm pozbywa się ich w ciągu godzin. Ponadto, jako że są zancznie mniejsze niż przeciwciała, mogą wniknąć głębiej w tkankę. Prawdopodobnie można je będzie również tanio wytwarzać i podawać w formie pigułki. A jako, że za cel biorą punkty kontrolne, mogą potencjalnie służyć do walki z wieloma rodzajami nowotworów, od czerniaka i raka piersi, poprzez chłoniaka po raka mózgu. Barakat i jego zespół założyli już firmę, której zadaniem jest wyjście poza uniwersyteckie badania laboratoryjne i rozpoczęcie testów na zwierzętach. Mają nadzieję, że uzyskają dofinansowanie od firmy farmaceutycznej, dzięki czemu będą mogli zatrudnić „armię chemików”. Zadaniem tego zespołu, na którego czele miałby stanąć chemik Frederick West, będzie stworzenie kilku tysięcy analogów i derywatów wspomnianych molekuł oraz ich przetestowanie. W ten sposób uczeni powinni znaleźć molekułę o optymalnej budowie. Taką, która nie tylko będzie spełniała postawione przed nią zadania, ale będzie też odpowiednio rozpuszczalna, silna i miała możliwe najniższą toksyczność. To jak układanie kostki Rubika. Mamy działające rozwiązanie. Teraz musimy wszystko odpowiednio poskładać. Aby to zrobić potrzebujemy zespołu 60 chemików. Obecnie mamy ich 4-5, stwierdza Barakat. Nowo założona firma nazywa się HEKA Therapeutics. Heka był bogiem magii w starożytnym Egipcie. Magia jest wymagająca, ale możliwa, mówi Barakat. Ze szczegółami badań można zapoznać się w Scientific Reports. « powrót do artykułu

Po raz pierwszy w Polsce wkrótce zostanie zastosowana nowa przełomowa metoda przeciwnowotworowa o nazwie CAR-T, ma ona pomóc w leczeniu jednej z odmian opornych na terapię chłoniaków – poinformowała PAP prof. Lidia Gil z Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu. Uzyskaliśmy już trudną do spełnienia akredytację, mamy również zapewnione finansowanie jej użycia, czynimy zatem ostatnie przygotowania do wprowadzenia tej przełomowej metody przeciwnowotworowej – powiedziała specjalistka. Wyjaśniła, że chodzi o immunoterapię CAR-T stosowaną w leczeniu tzw. chłoniaków rozlanych z dużych komórek B. Dla niektórych chorych jest to terapia ostatniej szansy, gdy po zastosowania różnych metod leczenia doszło u nich do nawrotu choroby. Nowa immunoterapia u pierwszych dwóch pacjentów z tego rodzaju chłoniakiem ma być zastosowana w najbliższych tygodniach w Klinice Hematologii i Transplantologii Szpiku Uniwersytetu Medycznego w Łodzi, którym kieruje prof. Lidia Gil. Specjalistka podkreśla, że jest to najbardziej zaawansowana i spersonalizowana technologia jaką stosuje się w leczeniu chorób hematoonkologicznych. Przygotowywana jest indywidualnie dla każdego pacjenta i ma ponownie zaaktywizować jego układ immunologiczny do walki z komórkami nowotworowymi. Od chorego - tłumaczy ekspertka - najpierw pobierane są limfocyty T, komórki odpornościowe wytwarzane w szpiku kostnym i dojrzewające w grasicy. Limfocyty te u chorych na nowotwory przestają odróżniać komórki zmutowane i nie atakują ich, co umożliwia rozwój choroby nowotworowej. Terapia CAR-T ma przywrócić im tę umiejętność. W tym celu po pobraniu są one zamrażane i przekazywane do laboratorium, gdzie poddawane są modyfikacji genetycznej. Polega ona na tym, że do DNA limfocytu T przy użyciu wirusa wszczepia się gen kodujący receptor, rozpoznający antygen specyficzny dla nowotworu, z którym ta komórka ma walczyć - wyjaśnia prof. Gil. Jest to receptor CAR, stąd nazwa terapii – CAR-T (literka T dotyczy limfocytu T). Modyfikacja limfocytu T zostanie przeprowadzona w jednym z laboratoriów Uniwersytetu Stanforda. W Europie nie ma jeszcze takiego ośrodka, na razie przygotowuje się do tego jedno z laboratoriów w Amsterdamie (zacznie działać prawdopodobnie w 2020 r.). Przeprogramowane limfocyty są podawane pacjentowi w jednorazowym wlewie dożylnym, trwającym około 30 minut. To drugi, najtrudniejszy etap tej terapii, dlatego do jej zastosowania wybierane są wyselekcjonowane ośrodki, które mają duże doświadczenia w przeszczepach komórek szpiku kostnego, bo sposób postępowania w obu przypadkach jest podobny. Chodzi o działania niepożądane, które najczęściej pojawiają się w ciągu pierwszych 10 dni, pacjent przebywa wtedy w szpitalu i jest pod ścisłą kontrolą – wyjaśnia prof. Gil. Najgroźniejsze z nich to wywołany rozpadem komórek nowotworowych tzw. wyrzut cytokin, który może doprowadzić do niewydolności narządów, oraz zaburzenia neurologiczne, w tym głównie encefalopatia (uszkodzenie mózgu). Potrafimy jednak sobie z tym radzić, ponieważ sytuacja ta jest podobna jak po przeszczepach szpiku – zapewnia. Po tym najtrudniejszym zwykle okresie wystarczająca jest obserwacje ambulatoryjna pacjenta przez około półtora miesiąca. Jeśli wszystko jest w porządku – nie wymaga on innego leczenia, może być potrzebna jedynie terapia wspomagająca. Prof. Iwona Hus z Kliniki Hematologii Instytutu Hematologii i Transfuzjologii w Warszawie zwraca uwagę, że terapia CAR-T w przeciwieństwie np. do chemioterapii czy innych terapii, polegających na podawaniu leków przeciwnowotworowych, jest jednorazowa. Przyznaje, że jest to kosztowne leczenie. Jedynie za modyfikację limfocytów T ośrodki w Europie Zachodniej płacą od 300 do 350 tys. euro, a do tego dochodzą jeszcze koszty specjalistycznej opieki nad pacjentem. Jednak inne nowoczesne terapie wymagają stałego podawania leków nawet przez kilka lat, co w sumie czasami wychodzi drożej. Nie wiemy jeszcze, czy CAR-T zapewnia trwałe wyleczenie, bo jest jeszcze zbyt krótki okres obserwacji – podkreśla specjalistka. Metodę tę po raz pierwszy zastosowano w 2012 r. w Filadelfii w USA, w leczeniu opornej na terapie ostrej białaczki limfoblastycznej. Od tego czasu jest ona stosowana coraz częściej, choć wciąż jedynie u pojedynczych pacjentów. Z dotychczasowym badań wynika, że odpowiedź na leczenie uzyskuje się u zdecydowanej większości chorych. W Polsce są już pierwsi pacjenci leczeni terapią CAR-T, ale zastosowano ją za granicą. Są teraz starania, żeby była ona wykorzystywana również w naszym kraju, w kilku ośrodkach m.in. w Gdańsku i Wrocławiu. Prowadzone są w tej sprawie rozmowy z ministerstwem zdrowia - powiedziała prof. Gil. Dotyczą one dwóch zarejestrowanych w USA i Unii Europejskiej metod tej technologii. Jedna stosowana jest u dzieci i młodych dorosłych z ostrą białaczką limfoblastyczną, druga u dorosłych pacjentów z oporne na leczenie chłoniaki z dużych komórek B. CAR-T to z całą pewnością terapia przełomowa, daje szanse chorym, dla których wcześniej nie było żadnej skutecznej opcji leczenia – podkreśla prof. Hus. « powrót do artykułu

Gdy w 1982 roku naukowcy zauważyli związek pomiędzy Helicobacter pylori a przewlekłym nieżytem żołądka, wywołało to całą lawinę badań. Wkrótce okazało się, że H. pylori odpowiada zarówno za wrzody żołądka jak i raka przewodu pokarmowego. Jednak mimo tego, że związek ten był jasny, dotychczas nie wiedziano, w jaki sposób bakteria wywołuje nowotwór. Teraz naukowcy z Uniwersytetu Kanazawa oraz Japońskiej Agencji Badań Medycznych i Rozwoju wykazali, że zapalenie wywoływane przez H. pylori powoduje proliferację komórek macierzystych nabłonka układu pokarmowego, co prowadzi do rozwoju nowotworu. Wyniki badań opublikowano na łamach Oncogene. Już wcześniej wykazaliśmy, że czynnik martwicy nowotworów TNF-α, który wywołuje zapalenie, wspomaga powstawanie guza poprzez aktywowanie proteiny NOXO1. Nie wiedzieliśmy jak dokładnie NOXO1 przyczynia się do powstania guza, mówi główny autor badań, doktor Kanae Echizen. NOXO1 wchodzi w skład oksydazy NOX1, która wytwarza szkodliwe reaktywne formy tlenu (RFT). Pod wpływem stresu oksydacyjnego powodowanego przez RFT może dojść do mutacji DNA w komórkach żołądka, co może doprowadzić do rozwoju guza. W czasie zapalenie powodowanego przez H. pylori również pojawiają się RFT. Autorzy najnowszych badań wykazali, że stan zapalny prowadzi do nadmiarowej produkcji protein NOX1. Dzieje się to w odpowiedzi na sygnały przesyłane przez proteinę NF-kB, która włącza geny odpowiedzialne za zwalczanie infekcji i która jest ważnym elementem odpowiedzi układu odpornościowego.. Uczeni zauważyli najważniejszą rzecz, a mianowicie, że sygnały przesyłane przez NOX1 i RFT powodują, iż komórki macierzyste nabłonka układu pokarmowego zaczynają namnażać się w sposób niekontrolowany, powodując powstanie guza. Po zdobyciu tej wiedzy naukowcy wykorzystali leki do wyciszenia aktywności NOX1, co natychmiast zatrzymało wzrost komórek nowotworowych. Co więcej, gdy u myszy zniszczono NOXO1, to powstrzymano proliferację komórek macierzystych nabłonka. W końcu wykazaliśmy, że stan zapalny zwiększa ekspresję NOXO1, co z kolei pobudza proliferację komórek macierzystych nabłonka układu pokarmowego, prowadząc do pojawienia się guza. Rak układu pokarmowego to czwarty najbardziej rozpowszechniony nowotwór na świecie i drugi pod względem liczby ofiar śmiertelnych. Jeśli będziemy w stanie zablokować szlak sygnałowy NOX1/RFT, być może będziemy też w stanie zapobiec rozwojowi choroby, cieszy się doktor Masanobu Oshima. « powrót do artykułu

Na Columbia University rozszyfrowano pełną strukturę 3D liazy ATP-cytrynianowej (ACLY), która odgrywa kluczową rolę w proliferacji komórek nowotworowych i innych procesach komórkowych. Poznanie jej struktury 3D to pierwszy ważny krok w kierunku opracowania nowych leków molekularnych zwalczających nowotwory. ACLY to enzym, który kontroluje wiele procesów komórkowych, w tym syntezę kwasów tłuszczowych w komórkach nowotworowych. Mamy nadzieję, że powstrzymując ten enzym będziemy w stanie kontrolować wzrost nowotworu, mówi profesor Liang Tong. Ponadto enzym odgrywa też inne role, takie jak biosynteza cholesterolu, więc jego inhibitory mogą być pomocne w kontrolowaniu poziomu cholesterolu. Terapie celowane to obecnie ważne pole badań onkologicznych. W ich ramach poszukuje się specyficznych molekuł, które pomagają komórkom nowotworowym rozwijać się, dzielić i rozprzestrzeniać. Nowoczesne leki biorą te molekuły na cel zmieniając sposób ich działania lub je blokując. Wiadomo, że w wielu typach nowotworów dochodzi do nadmiernej ekspresji ACLY, a eksperymenty wykazały, że wyłączenie ACLY powoduje, że komórki nowotworowe przestają rosnąć i się dzielić. Poznanie dokładnej struktury lipazy ATP-cytrynianowej jest konieczne, do opracowania jak najbardziej skutecznych leków o jak najmniejszej liczbie skutków ubocznych. Liang Tong i Jia Wei wykorzystali technikę kriogenicznej mikroskopii elektronowej (cryo-EM) dostępną w New York Structural Biology Center. Cryo-EM pozwala na obrazowanie za pomocą mikroskopu elektronowego zamrożonych próbek w wysokiej rozdzielczości. Seria dwuwymiarowych zdjęć jest następnie poddawana obróbce komputerowej, której wynikiem jest dokładny trójwymiarowy model. Bardzo ważną częścią pracy nad lekami jest zrozumienie, jak dany związek działa na poziomie molekularnym. A to oznacza, że najpierw musimy poznać strukturę molekuły, na którą lek ma działać. W tym przypadku jest to ACLY, wyjaśnia Tong. Badania nad inhibitorami ACLY prowadzone są już od pewnego czasu. Niedawno w Journal of the American Heart Association ukazał się artykuł, którego autorzy informują o prowadzonych przez siebie badaniach klinicznych nad wykorzystaniem inhibitorów ACLY w leczeniu hipercholesterolemii. W trakcie 3. fazy badań klinicznych okazało się, że wykorzystanie inhibitorów ACLY pierwszej generacji zmniejszyło poziom LDL o 30%, a w połączeniu ze statynami o kolejnych 20%. Zidentyfikowanie pełnej struktury ACLY przyspieszy prace nad inhibitorami kolejnej generacji, które zostaną wykorzystane w leczeniu nowotworów i chorób układu krążenia. « powrót do artykułu

Szeroko znany jest związek pomiędzy paleniem papierosów a chorobami nowotworowymi. Jednak znacznie mniej znany jest związek pomiędzy umiarkowaną konsumpcją alkoholu a ryzykiem wystąpienia raka. Autorzy najnowszych badań przeprowadzonych przez Southampton University, których wyniki opublikowano w BMC Public Health, postanowili lepiej uświadomić opinię publiczną, porównując ryzyko związane z piciem alkoholu do ryzyka związanego z paleniem papierosów. Wiadomo, że alkohol powoduje co najmniej 7 rodzajów raka – piersi, wątroby, ust, przełyku, pęcherza i gardła. Szczególnie narażone są kobiety. Co gorsza, nie ma bezpiecznego poziomu spożycia alkoholu. Ryzyko wiszące nad kobietami jest większe, ponieważ przy umiarkowanym spożyciu alkoholu ryzyko rozwoju raka piersi jest większe niż dla innych nowotworów. Z badań wynika, że 70% ludzi wie o związku palenia papierosów z nowotworami. Działania podjęte w kierunku ograniczenia palenia przynoszą wymierne efekty. Wysokie podatki, zakazy reklamy i inne spowodowały, że np. w Wielkiej Brytanii odsetek palaczy spadł z 46% w 1974 roku do 19% w 2014 roku. Także w Polsce szybko zmniejsza się liczba palaczy. Jeszcze w 2011 roku odsetek palących wynosił 31%, by w 2015 spaść do 24%. Papierosy zabijają nawet 2/3 palaczy, a palenie odpowiada za kilkadziesiąt procent przypadków nowotworów. Opinia publiczna wie jednak znacznie mniej na temat ryzyka związanego ze spożyciem alkoholu. W ramach najnowszych badań naukowcy postanowili porównać alkohol z tytoniem. Okazało się, że kobieta wypijająca tygodniowo butelkę wina naraża się na takie ryzyko rozwoju nowotworu jak przy wypaleniu 10 papierosów. W przypadku mężczyzny ryzyko to odpowiada wypaleniu 5 papierosów. Oznacza to, że wypijanie codziennie do obiadu lampki wina niesie ze sobą takie ryzyko jak wypalenie przez kobietę 26 paczek, a przez mężczyznę 13 paczek papierosów w ciągu roku. « powrót do artykułu

Glejak wielopostaciowy to najczęściej występujący złośliwy nowotwór mózgu i jeden z najbardziej śmiercionośnych nowotworów w ogóle. Tylko 3–8 procent chorych przeżywa dłużej niż 3 lata od diagnozy. Od lat 80. ubiegłego wieku, kiedy to standardowo do leczenia glejaka włączono radioterapię, rokowania chorych nieco się poprawiły. Wcześniej średni okres przeżycia wynosił 4-6 miesięcy, po włączeniu radioterapii wzrósł do niemal roku. Poprawę o kolejnych kilka miesięcy przyniósł chemioterapeutyk temozolomid, który pojawił się w pierwszej dekadzie obecnego stulecia. Jednak od tamtej pory nie opracowano niczego, co wydłużałoby życie osób cierpiących na glejaka. Przed chorobą nie chronią ani pieniądze, ani znajomości ani sława, ani dostęp do najlepszej opieki zdrowotnej. W ostatnich latach  na glejaka zmarło dwóch znanych amerykańskich senatorów (Kennedy i McCain) oraz syn wiceprezydenta Bidena. Wielu ekspertów twierdzi, że jedyną szansą na poprawienie sposobu leczenia glejaka jest rozwinięcie terapii spersonalizowanych, w których weźmie się pod uwagę sygnaturę molekularną konkretnego przypadku. Jedna z proponowanych metod została nazwana „ex vivo”. To technika, w której pobiera się wycinek guza i na tak pozyskanych komórkach testuje się w laboratorium różne leki, zanim zastosuje się je u pacjenta. Przez lata wypróbowano wiele różnych metod „ex vivo”, od testów na szalkach Petriego, poprzez wszczepianie guzów zwierzętom, po hodowanie trójwymiarowych guzów. Żadna z tych technik nie okazała się szczególnie skuteczna w przypadku glejaka. W ostatnim numerze Nature. Biomedical Engineering ukazał się opis nowej metody, która może zaradzić problemom z techniką „ex vivo”. Grupa naukowców stworzyła glejaka na chipie. W ostatnich latach powstało wiele modeli organów i chorób na chipach. Tworzy się je poprzez pokrywanie mikrochipa komórkami ludzkimi, które symulują działanie organu lub przebieg choroby. Dzięki temu można szybciej, taniej i efektywniej testować leki. Glejak na chipie do dzieło naukowców z Korei Południowej. Jest to najbardziej zaawansowany model glejaka „ex vivo”. Naukowcy wykorzystali technikę druku, dzięki której nałożyli na chip komórki guza wraz z zasilającymi go naczyniami krwionośnymi. Było to konieczne, gdyż komórki glejaka położone w większej odległości od naczyń krwionośnych mają w guzach tendencję do obumierania i tworzenia nekrotycznego rdzenia. Na to wszystko uczeni nałożyli też macierz pozakomórkową, składającą się a tkanki łącznej, enzymów i innych elementów wspomagających komórki nowotworu. Uważa się, że to właśnie ta macierz odgrywa kluczową rolę w zachowaniu się guza w organizmie. Testy glejaka na chipie wykazały, że taka architektura reaguje na obecnie dostępne metody leczenia tak, jak reagują guzy u pacjentów. To potwierdza, że model jest odpowiedni. Na przykład, gdy glejaka na chipie stworzono z komórek pobranych od pacjentów, którzy nie reagowali na leczenie temozolomidem i radioterapią, również i glejak na chipie nań nie reagował. Tam, gdzie glejak na chipie został zbudowany z tkanek pacjentów reagujących na leczenie, również i on na leczenie reagował. O ile mi wiadomo, jesteśmy pierwszymi, który nadrukowali nowotwór na chip, mówi główny autor badań profesor Dong-Woo Cho z Uniwersytetu Nauki i Technologii Pohang. Co więcej, nasze podejście to pierwsza próba odtworzenia na spersonalizowanym chipie rzeczywistej reakcji pacjenta na leki. Naukowiec ma nadzieję, że takie podejście pozwoli na testowanie indywidualnych reakcji na leczenie i dobranie terapii pod kątem konkretnego przypadku. Sądzę, że bliski jest dzień, w którym będziemy mogli w ten sposób testować prawdziwą odpowiedź guza na leczenie, dodaje Cho. Neurochirug Nader Sanai z Barrow Neurologic Institute w Phoenix, który specjalizuje się w guzach mózgu, jest zwolennikiem metody „ex vivo”, ale widzi jej poważne ograniczenia. Problemem w tych modelach jest to, że nie odtwarzają one wszystkich procesów zachodzących w mózgu pacjenta. Częściowo bierze się to z tego, że model tworzony jest z pewnego wycinka guza, a glejak nie jest guzem homogenicznym. Właśnie tak heterogeniczność glejaka to jeden z największych problemów. To zbiór całkowicie różnych komórek, wiele z nich korzysta z różnych szlaków biologicznych. To dlatego większość leków nie działa, a wiele modeli nie reprezentuje pełnej biologii guza. Sanai jest dyrektorem Ivy Brain Tumor Center, ośrodka chirurgii jednego dnia nowotworów mózgu. Jego ośrodek zajmuje się większą liczą pacjentów z nowotworami mózgu, niż jakikolwiek inny ośrodek w USA. W ramach swoich obowiązków Sanai nadzoruje też program badań klinicznych o nazwie „Faza 0". W jego ramach prowadzone są badania mające na celu dostosowanie leczenia do konkretnego pacjenta. Lekarze, na podstawie badań genetycznych guzów, które już wcześniej usunięto u danego pacjenta, opracowują eksperymentalną kombinację leków, które powinny u niego najlepiej działać. Wiele z tych leków to środku już testowane pod kątem wykorzystania w innych nowotworach, więc lekarze mają pewne dane dotyczące ich bezpieczeństwa. Następnie, zanim chirurdzy przystąpią do usuwania nowego guza, pacjent otrzymuje spersonalizowany zestaw leków. Celem takiego postępowania jest sprawdzenie, czy leki dostały się do guza i czy zadziałały tam tak, jak chcieli tego lekarze. Po wycięciu nowego guza Sanai i jego zespół spędzają około tydzień na jego analizie. Jeśli leki zadziałały tak, jak przewidziano, pacjent je otrzymuje. Jeśli nie, naukowcy próbują opracować inny koktajl leków. Ivy Brain Tumor Center zostało otwarte w maju ubiegłego roku. Dotychczas zajmuje się około 150 pacjentami, a naukowcy starają się dodawać do tej puli około 10 nowych pacjentów miesięcznie. Czy odnieśliśmy sukces? Zależy jak zdefiniować sukces. Nikogo nie wyleczyliśmy. Jednak zidentyfikowaliśmy wiele leków i ich połączeń, które wydają się stopniowo poprawiać rokowania naszych pacjentów. To powolny proces, mówi Sanai. Naukowcy zdają sobie sprawę z tego, że nawet jeśli pacjent odnosi korzyści z leczenie prowadzonego w ramach Fazy O, to guzy i tak powracają. Wówczas zadajemy sobie pytania: jak guz się zmienił? Dlaczego przestał reagować na leczenie. Zespół szuka na nie odpowiedzi i na tej podstawie opracowuje kolejny koktajl leków. Glejak to szczególnie trudny nowotwór. Nawet w raku trzustki, który również niesie ze sobą złę rokowania dla pacjenta, widać pewne genetyczne podobieństwa między guzami, co sugeruje, że istnieje prawdopodobieństwo opracowania standardowej terapii. Jeszcze do niedawna sądzono, że w glejaku takie podobieństwa nie występują. Niedawno jednak w Cancer Cell pojawiła się informacja o zauważeniu trzech szczególnych zmian genetycznych, które wydają się napędzać rozwój glejaka na wczesnym etapie. Niemieccy naukowcy odtworzyli sposób mutacji i ewolucji guzów oraz ze zdumieniem stwierdzili, że rozwój glejaka może rozpoczynać się już na siedem lat przed postawieniem diagnozy. Zauważyli też, że wszystkie testowane przez nich guzy miały co najmniej trzy wspólne mutacje na wczesnym etapie rozwoju. Występują one wyłącznie na początkowym etapie rozwoju choroby. W nawracających guzach zmian tych nie zauważono. Sanai uważa, że być może czas na zmianę spojrzenia na glejaka. Obecnie glejak jest postrzegany jako jedna choroba. Jednak jesteśmy już teraz w stanie podzielić go na podjednostki o unikatowych profilach genetycznych. Zdaniem uczonego mogą istnieje setki lub więcej takich podjednostek. Myślę, że za 10 lat termin glejak stanie się anachronizmem. « powrót do artykułu

Od dawna wiadomo, że w guzach nowotworowych znajdują się obszary o wysokiej kwasowości (niskim pH). Zwykle obszary takie znajdowały się głęboko wewnątrz guza, gdzie było dostępne niewiele tlenu. Jednak nowe badania przeprowadzone przez naukowców z MIT wskazują, że również powierzchnia guza jest wysoce kwasowa, dzięki czemu guz jest bardziej agresywny i tworzy przerzuty. Okazuje się bowiem, że kwaśne środowisko pomaga komórkom nowotworowym w produkcji protein, które czynią chorobę bardziej agresywną. Naukowcy wykazali również, że spowodowanie, by guz był mniej kwasowy zmniejsza jego agresywność. To, co odkryliśmy, wspiera pogląd mówiący, że środowisko kwaśne jest ważnym kołem zamachowym stopnia agresywności. Wskazuje też, że wzięcie na celownik pH guza może wspomóc leczenie, mówi jeden z autorów badań, profesor Frank Gertler. Naukowcy zwykle łączą wyższą kwasowość guza z brakiem tlenu, czyli hipoksją. Ma ona często miejsce, gdyż guzy nowotworowe nie tworzą wystarczającej sieci naczyń krwionośnych. Jednak dotychczas trudno było precyzyjnie określić pH poszczególnych obszarów guza i jednoznacznie stwierdzić, czy obszary o niskim pH nakładają się na obszary hipoksji. Uczeni z MIT wykorzystali próbnik o nazwie pH (Low) Insertion Peptide (pHLIP). To opracowany na University of Rhode Island peptyd, który przy neutralnym pH jest miękki, ale gdy wartość pH spada staje się bardziej stabilny i sztywny. Dzięki temu jest w stanie przeniknąć przez błony komórkowe. Jego wykorzystanie pozwoliło precyzyjnie ocenić, które komórki znajdują się w obszarach o podwyższonej kwasowości. Zostało one bowiem oznaczone przez peptyd, który do nich wniknął. Ku swojemu zaskoczeniu naukowcy zauważyli, że obszary o zwiększonej kwasowości znajdują się nie tylko głęboko we wnętrzu guza, ale również w zrębie guza, czyli w obszarze granicznym pomiędzy guzem a tkanką go otaczającą. W przypadku wielu guzów zauważyliśmy, że mają one obszary o wysokiej kwasowości, a jednocześnie obszary te nie wykazują żadnych cech hipoksji. Przyjrzeliśmy się temu dokładnie i zdaliśmy sobie sprawę, że hipoksja nie wyjaśnia występowania większości kwasowych obszarów w guzie, wyjaśnia Gertler. Kolejne analizy wykazały, że wiele komórek na powierzchni guza przestawia swój metabolizm na glikolizę aerobową, w wyniku której powstaje kwas mlekowy i to on może odpowiadać za podwyższoną kwasowość. Okazało się też, że w takich obszarach o niższym pH w komórkach guza dochodzi do ekspresji genów powiązanych z inwazyjnością i przerzutami. Zmiany aktywności uzależnione od poziomu pH zaobserwowano w niemal 3000 genów, a niemal 300 z nich dotyczyło zmian w sposobie składania genów (splicingu). Zmiany w aktywności dotyczą m.in. genu Mena, który koduje proteinę biorącą udział w rozwoju embrionalnym. Już wcześniej zespół Gertlera odkrył, że w niektórych nowotworach Mena jest składany inaczej, wskutek czego wytwarza proteinę MenaINV (inwazyjna). Proteina ta pomaga komórkom w migrowaniu do naczyń krwionośnych i rozprzestrzenianiu się po organizmie. Kolejnym kluczowym genem, która działa inaczej w warunkach wyższej kwasowości jest CD44. Koduje on proteinę, która powoduje, że komórki nowotworowe są bardziej agresywne i przedostają się przez otaczającą je tkankę. Obecne badania są pierwszymi, które pokazały, że w warunkach obniżonego pH oba wspomniane geny są składane inaczej niż normalnie. Naukowcy postanowili następnie zbadać, jak wspomniane geny zareagują na zmniejszenie kwasowości guza. Aby tego dokonać, do wody, którą piły myszy z nowotworami, dodano wodorowęglan sodu. Zmniejszyło to kwasowość guza, a ekspresja wspomnianych genów zbliżyła się do normalnej. Ponadto wodorowęglan sodu zmniejszył liczbę przerzutów w modelach mysich. Profesor Gerlter mówi, że sam wodorowęglan sodu nie jest dobrze tolerowany przez ludzi, zatem nie będzie dobrym środkiem walki z nowotworami. Jednak warto zbadać inne metody zmniejszenia kwasowości guzów. Metody, które lokalnie zmniejszą kwasowość mogły by być bardzo pomocne, stwierdza uczony. « powrót do artykułu

Na całym świecie niemal połowa dzieci chorujących na nowotwory nie zostaje zdiagnozowana. Badacze, którzy przeanalizowali dane Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) szacują, że w 2015 roku na nowotwory zachorowało 397 000 dzieci poniżej 15. roku życia, a 43% z nich pozostało niezdiagnozowanych. To znacznie więcej, niż oficjalne dane poszczególnych rządów, co oznacza, że każdego roku dziesiątki tysięcy dzieci nie jest leczonych, chorują i potencjalnie umierają z powodu choroby, o której nie wiedzą. Dotychczasowe szacunki mówiły, że każdego roku na świecie diagnozuje się około 200 000 przypadków nowotworów u dzieci. Światową liczbę zachorowań bardzo trudno jest ocenić. Na przykład w Afryce Zachodniej jedynie Mali i Kamerun prowadzą publicznie dostępne rejestry zapadalności dzieci na raka. Nawet w krajach, gdzie takie dane są dostępne, wiele przypadków mogło pozostać nieudokumentowanych. Wiele dzieci nie ma dostępu do podstawowej opieki zdrowotnej, nie mają dostępu do onkologów, pozostają niezdiagnozowane, mówi współautor badań, Zachary Ward z Uniwersytetu Harvarda. Specjaliści oszacowali, że w latach 2015–2030 na całym świecie bez diagnozy pozostanie niemal 3 miliony dzieci chorujących na nowotwory. Najlepsza sytuacja jest w Ameryce Północnej oraz w Europie. Wedle szacunków w 2015 roku w Ameryce Północnej na nowotwory zachorowało 10 900 dzieci poniżej 15. roku życia, z czego 3% pozostało niezdiagnozowanych. W tym samym czasie liczba chorych w Europie sięgnęła 4300, w tym 3% niezdiagnozowanych. Najgorsza sytuacja panuje w Azji Wschodniej, gdzie niezdiagnozowanych zostało 49% ze 137 000 przypadków nowotworów oraz w Afryce Zachodniej (76 000 zachorowań, 57% niezdiagnozowanych). Z szacunków wynika, że w latach 2015–2030 na nowotwory zapadnie 6 700 000 dzieci, z czego 43% nie zostanie zdiagnozowanych. Ward i jego koledzy, by oszacować liczbę niezdiagnozowanych dzieci, opracowali model, w którym wykorzystali dane WHO dotyczące dostępu do opieki w czasie ciąży i szczepień oraz liczby dzieci leczonych na zapalenia płuc i biegunkę. To pozwoliło na ocenę dostępu do opieki zdrowotnej. Naukowcy wykorzystali też dane dotyczące dochodów i odsetka populacji mieszkającej w miastach. Uzyskane wyniki porównano z rzeczywistymi danymi na temat zachorowalności dzieci na raka i odpowiednio skorygowano model. « powrót do artykułu

Gdy dochodzi do przerzutów nowotworowych, najczęściej dotykają one wątroby. Teraz naukowcy z Abramson Cancer Center of the University of Pennsylvania odkryli, dlaczego tak się dzieje. Z badań, których wyniki opublikowano w Nature, wynika, że głównymi odpowiedzialnymi za taki stan rzeczy są hepatocyty. Reagują one bowiem na stan zapalny aktywując proteinę STAT3, która prowadzi do zwiększenia produkcji proteiny SAA. Wskutek działalności SAA w wątrobie zachodzą zmiany, powodujące, że staje się ona szczególnie podatna na przerzuty. Uczeni z Pennsylvanii wykazali też, że powstrzymanie tego procesu za pomocą przeciwciał blokujących sygnał prozapalny IL-6 może zmniejszyć przerzutowanie nowotworu do wątroby. Hipoteza na temat tego procesu jest dobrze znana, jednak nam udało się wykazać, że główną rolę odgrywają tutaj hepatocyty, mówi profesor Gregory L. Beatty. Naukowcy najpierw wykorzystali mysi model raka trzustki i stwierdzili, że niemal wszystkie hepatocyty aktywowały STAT3. U myszy, które nie miały nowotworu aktywację STAT3 zauważono jedynie w 2% hepatocytów. Później uczeni z Pennsylvanii nawiązali kontakt z Mayo Clinic i wspólnie wykazali, że takie samo zjawisko zachodzi u pacjentów z rakiem trzustki oraz nowotworami odbytu i płuc. Gdy myszy zmodyfikowano genetycznie tak, by usunąć STAT3 z hepatocytów ich wątroba nie była szczególnie podatna na przerzuty. Następnie, we współpracy ze specjalistami z University of Kentucky, wykazano, że to IL-6 kontroluje szlak sygnałowy STAT3, który powoduje, że hepatocyty wytwarzają SAA, a to z kolei działa jak sygnał alarmowy, który przyciąga komórki zapalne i rozpoczyna reakcję powodującą, że wątroba staje się szczególnie podatna na przerzutowanie. Wątroba to niezwykle ważny czujnik w organizmie. Wykazaliśmy, że hepatocyty wyczuwają span zapalny i reagują w sposób, który nowotwór wykorzystuje, by się rozprzestrzeniać, stwierdza główny autor badań, profesor Jae W. Lee. Naukowcy odkryli tez, że IL-6 napędza zmiany w wątrobie niezależnie od tego, czy guz jest tam obecny czy nie, to zaś sugeruje, że wszystko, co prowadzi do wzrostu poziomu IL-6 – w tym otyłość czy choroby układu krążenia – może wpływać na podatność wątroby na nowotwór. Powyższe badania wskazują, że terapie biorące na cel hepatocyty mogą pomóc w ograniczeniu przerzutowania do wątroby, a tym samym w zmniejszeniu śmiertelności nowotworów. « powrót do artykułu

Specjaliści z Medical Research Council (MRC) Weatherall Institute of Molecular Medicine na Oxford University opracowali nową technikę, która pozwala śledzić błędy genetyczne w indywidualnych komórkach nowotworowych i wyłapywać te, które mogą prowadzić do niekontrolowanego wzrostu. Wcześniejsze próby śledzenia błędów w indywidualnych komórkach były albo bardzo nieprecyzyjne, albo pozwalały na jednoczesne śledzenie niewielkiej liczby komórek. Teraz powstała metoda pozwalająca na jednoczesne śledzenie mutacji w tysiącach komórek oraz mierzenie, w jaki sposób mutacje te wpływają na dekodowanie DNA. Technika TARGET-seq działa ponadto na całym transkryptomie. Możliwość śledzenia mutacji i ich konsekwencji jest niezwykle ważne, gdyż mimo postępów współczesnej medycyny jest niezwykle trudno całkowicie pozbyć się komórek nowotworowych. Ponadto w pojedynczym guzie istnieje wiele rodzajów komórek nowotworowych i mogą one różnie się zachowywać i różnie reagować na leczenie. Zrozumienie genetyki indywidualnych komórek jest zatem niezwykle ważne przy doborze leczenia indywidualnego. Bez wiedzy, jakiego rodzaju komórki nowotworowe znajdują się w ciele pacjenta, trudno jest przewidzieć, w jaki sposób pacjent zareaguje na leczenie. To zaś oznacza, że u pacjentów nowotworowych często dochodzi do nawrotów, gdyż terapia zabiła tylko niektóre rodzaje komórek nowotworowych, mówi profesor Adam Mead. Podczas testów przeprowadzonych na próbkach pobranych od 15 pacjentów okazało się, że TARGET-seq przekazuje tak szczegółowe informacje o błędach genomu i transkryptomu, iż możliwe jest odtworzenie całej „historii życia” każdej komórki w całym guzie, dzięki czemu możemy poznać kolejność, w jakiej zachodziły kolejne mutacje. Tym, co bardzo zdziwiło badaczy było odkrycie, że nawet pacjenci, którzy mieli bardzo podobne nowotwory i byli leczeni w ten sam sposób posiadali w guzach komórki o bardzo różnych „dziejach życiowych”. Zespół Meada chce teraz zastosować nową technikę do zbadania próbek pobranych od setek pacjentów i w ten sposób zidentyfikować najbardziej rozpowszechnione sekwencje wydarzeń. Zdobycie takiej informacji jest bardzo ważne, gdyż nie tylko daje nam wiedzę o tym, jak z czasem zmienia się guz, ale i o tym, jak może zareagować w przyszłości na leczenie. Nie ma dwóch pacjentów o identycznej populacji komórek nowotworowych i identycznym wzorcu ewolucji. Nasza technika pozwala lekarzom na monitorowanie tego, co dzieje się z nowotworem w trakcie leczenia i dobrania terapii pod kątem populacji komórek u każdego z pacjentów. « powrót do artykułu

Powstrzymanie komórek nowotworowych przed zablokowaniem układu odpornościowego, za co przyznano tegoroczną Nagrodę Nobla, to tylko jedna z metod immunoterapii przeciwnowotworowej.  Naukowcy z Vanderbilt University opracowali właśnie inną metodę, która pobudza komórki układu odpornościowego do walki z nowotworem. Specjalna nanocząstka pomyślnie przeszła wstępne testy na tkance ludzkiego czerniaka. Guzy są przebiegłe i wyewoluowały wiele różnych sposobów na uniknięcie układu odpornościowego, mówi profesor John T. Wilson. Naszym celem jest ponowne uzbrojenie układu odpornościowego w narzędzia potrzebne do zniszczenia komórek raka, dodaje. Blokada punktów kontrolnych to wielki przełom, jednak mimo to wielu pacjentów nie reaguje na leczenie takimi metodami. Opracowaliśmy nanocząstkę, która odnajduje guza i dostarcza do niego specyficzną molekułę, która jest w sposób naturalny produkowana w organizmie do zwalczania nowotworów, stwierdza Wilson. Molekuła ta to cGAMP (monofosforan guanozyno-adenozynowy cykliczny). Jest ona podstawowym elementem aktywującym ścieżkę sygnałową białka stymulującego geny interferonu (STING). STING jest zaś ważnym naturalnym mechanizmem obronnym przed mikroorganizmami czy komórkami nowotworowymi. Nanocząstka opracowana przez zespół Wilsona dostarcza cGAMP w taki sposób, że w guzie nowotworowym rozpoczyna się odpowiedź immunologiczna, powstają limfocyty T, które mogą zniszczyć raka od środka a jednocześnie poprawić reakcję organizmu na blokadę punktów kontrolnych. Naukowcy z Vanderbilt skupili się na czerniaku, jednak ich praca może mieć znaczenie również dla innych nowotworów. Zdaniem Wilsona w podobny spobów można będzie zaatakować raka piersi, nerki, głowy i szyi, raka płuc, jelita grubego oraz nerwiaka zarodkowego. Jak zdradził doktorant Daniel Shae, główny autor artykułu opublikowanego w Nature Nanotechnology, najważniejsze jest opracowanie odpowiedniej nanocząstki. Została ona zbudowana z „inteligentnych” polimerów, które reagują na zmiany kwasowości środowiska, do którego trafiły. Pierwotna nanocząstka była udoskonalana ponad 20 razy, aż w końcu naukowcom udało się opracować taką, która dostarczała cGAMP i aktywowała STING w komórkach układu odpornościowego myszy, następnie w komórkach nowotworowych u myszy i w końcu w laboratoryjnych próbkach ludzkich tkanek. Szczegółowy opis nowej metody opublikowano w artykule Endosomolytic Polymersomes Increase the Activity of Cyclic Dinucleotide STING Agonists to Enhance Cancer Immunotherapy.   « powrót do artykułu

Makrofagi są częścią systemu obronnego organizmu. Niestety, nowotwory mają sposób na uśpienie ich czujności. Teraz naukowcy z Uniwersytetu Pensylwanii zidentyfikowali metodę pobudzania makrofagów do zaatakowania komórek nowotworowych. Większość guzów nowotworowych chroni się przed atakiem makrofagów przez ekspresję białka CD47. Ostatnie badania pokazały, że by makrofagi zrobiły swoje, potrzebne są dwa sygnały, a nie jeden. Nie wystarczy samo powstrzymanie komórek nowotworowych przed ekspresją CD47, trzeba też pobudzić makrofagi. Okazuje się, że zanim makrofagi zabiorą się do roboty, muszą zostać aktywowane. To wyjaśnia, dlaczego guzy nowotworowe opierają się terapii prowadzonej wyłącznie za pomocą inhibitorów CD47 - mówi jeden z autorów studium, profesor Gregory L. Beatty. Naukowcy aktywowali makrofagi za pomocą sekwencji CpG. CpG to znane z właściwości immunostymulacyjnych dinukleotydy cytydyna-fosforan-guanozyna. Łączą się one z receptorami Toll-podobnymi z powierzchni makrofagów (są ich ligandami). Okazało się, że wystarczy taka aktywacja, by u myszy doszło do zmniejszenia guza nowotworowego i by zwierzę dłużej żyło. Zaskakujący był fakt, że metoda działała nawet przy dużej ekspresji CD47. Chcąc lepiej zrozumieć ten mechanizm, uczeni zbadali aktywność metaboliczną komórek odpornościowych i zauważyli, że aktywowane makrofagi zaczęły wykorzystywać jako źródło energii zarówno glutaminę, jak i glukozę. CpG działały tylko w takim przypadku. Odkrywcy mówią, że to pokazuje, jak ważne do przewidzenia skuteczności terapii jest określenie metabolizmu makrofagów. Guzy nie zmniejszą się bez udziału makrofagów, a makrofagi potrzebują odpowiedniego paliwa. By im go dostarczyć, konieczna jest zmiana metabolizmu, tak by poradziły sobie z sygnałem powstrzymującym je przed atakiem na komórki nowotworowe - dodaje główny autor badań, Jason Mingen Liu. Pacjentom z cukrzycą czy chorobami układu krążenia standardowo podaje się środki, które mogą oddziaływać na metabolizm makrofagów, jednak nauka praktycznie nie ma pojęcia o tym, jak leki te wpływają na reakcje na immunoterapię. A to oznacza, że odkrycie opisane na łamach Nature Immunology może mieć znaczenie dla różnych już stosowanych sposobów leczenia. « powrót do artykułu

Nasze DNA jest ciągle atakowane. Zagrażają mu różne czynniki środowiskowe, np. promieniowanie, a także związki chemiczne, które wdychamy czy zjadamy. Niestabilność genomu może zaś prowadzić do zaburzeń genetycznych, a także przewlekłych chorób, np. nowotworów. Ostatnio zespół z Uniwersytetu w Tel Awiwie zauważył, że podwyższony poziom pewnego białka - ubikwiliny 4 - jest nieznanym dotąd biomarkerem niestabilności genomu. Okazało się, że ubikwilina 4 bierze udział w ochronie przed uszkodzeniami DNA, ale jej nadmiar jest szkodliwy. Kiedy poziom ubikwiliny 4 w komórkach guza rośnie, wzrasta ich podatność na niestabilność genomu, co przyspiesza rozwój nowotworu i sprawia, że staje się on lekooporny. Nowy biomarker zapewnia krytyczne informacje na temat stopnia zaawansowania nowotworów i ich wielkości, a także prawdopodobieństwa, że pacjent zareaguje na leczenie. Guzy z wysokim poziomem ubikwiliny 4 mogą być bardziej oporne na radio- i niektóre chemioterapie niż zmiany z normalnymi poziomami tego białka. Dobra wiadomość jest taka, że mogą również reagować lepiej na inne rodzaje terapii nowotworowych [...] - opowiada prof. Yossi Shiloh. Istotność podtrzymania stabilności oraz integralności genomu zademonstrowano podczas badań nad rzadkimi chorobami genetycznymi. Obecnie stabilność genomu stała się [jednak] zagadnieniem z zakresu zdrowia publicznego. Jest tyle białek zaangażowanych w odpowiedź na uszkodzenie DNA, a za każdym stoi inny gen. Geny mogą mutować na nieskończoną liczbę sposobów. Rozmaite kombinacje mutacji mogą zaś prowadzić do przewlekłych chorób, zwiększać ryzyko nowotworu, przyczyniać się do przedwczesnego starzenia itp. Stabilność genomu jest więc sprawą wszystkich ludzi - dodaje Shiloh. W 1995 r. w laboratorium Shiloha odkryto gen kodujący głównego strażnika stabilności genomu: kinazę ATM (ang. ataxia telangiectasia mutated). Białko enzymu kodowane jest przez gen ATM w locus 11q22.3. Było to ukoronowaniem wieloletnich prac nad znalezieniem genu, którego mutacja wywołuje zespół ataksja-teleangiektazja, in. zespół AT. ATM odgrywa kluczową rolę w reakcji organizmu na uszkodzenie DNA; przerwanie obu nici helisy mobilizuje rozległą sieć sygnalizacyjną. W wielu białkach zachodzą subtelne modyfikacje chemiczne, które czasowo czynią je białkami rezerwowymi i odciągają od zwykłych zadań. Stale szukamy nowych białek rezerwowych, które odpowiadają na wezwanie ATM. Nasze badanie pokazuje, że tak jak wiele innych protein, ubikwilina 4 jest modyfikowana przez ATM i przez parę godzin służy w systemie zarządzanym przez tę kinazę. Naukowcy, którzy współpracowali z prof. Dagmar Wieczorek z Instytutu Ludzkiej Genetyki na Uniwersytecie Heinricha Heinego w Düsseldorfie, wykazali też, że niedobór ubikwiliny 4 może prowadzić do innego zespołu niestabilności genomu. "Mamy nadzieję, że nasze odkrycia zapewnią nowe narzędzie do klasyfikowania guzów, formułowania prognoz i projektowania leczenia" - podsumowuje Shiloh. « powrót do artykułu

Nowotwory potrafią oszukać komórki szpiku kostnego, stanowiący ważny element układu odpornościowego, i skłonić je do pomocy we wzroście i rozprzestrzenianiu się. Naukowcy z Rush University Medical Center odkryli potencjalny sposób na przywrócenie normalnego funkcjonowania tych komórek. W kontekście nowotworu komórki szpiku wspomagają rozwój guza i wygaszają aktywność limfocytów T, mówi profesor Vineet Gupta z rush Medical College. Gupta skupia się w swoich badaniach na integrynach, które regulują wiele procesów biologicznych. Podczas najnowszych studiów wraz z zespołem skupił się na integrynie CD11b, która jest obecna w komórkach szpikowych i umożliwia im migrację oraz zwalczanie infekcji. Okazało się, że CD11b wspomaga przemianę komórek szpiku w makrofagi M1, które w normalnych warunkach powstrzymują wzrost guzów nowotworowych. Jednak guzy często potrafią wygasić aktywność CD11b, przez co komórki szpikowe zamieniają się w makrofagi M2. Te zaś nie tylko odpędzają limfocyty T, ale wydzielają czynniki wzrostu i wspomagają rozwój nowych naczyń krwionośnych, które odżywiają guza. Naukowcy zaczęli więc sprawdzać, jak modyfikowanie aktywności CD11b wpłynie na komórki szpiku. Za pomocą odkrytej przez siebie molekuły LA-1, która w organizmie aktywuje CD11b, opracowali terapię, która promuje zamianę komórek szpitku w makrofagi M1. Na potrzeby swoich badań wykorzystali dwa typy genetycznie zmodyfikowanych myszy. U jednych brakowało CD11b. Po przeszczepieniu guza nowotworowego okazało się, że rośnie on szybciej niż u niemodyfikowanej myszy, co wskazywało, że CD11b spowalnia rozwój guza. Dalsze badania wykazały, że gdy w organizmie brakuje CD11b większość komórek szpiku jest zamienianych w guzach w makrofagi M2. Podczas drugiego eksperymentu uczeni wykorzystali LA-1 do pobudzenia CD11b powyżej normalnego poziomu aktywności. Zaobserwowali, że spowodowało to znaczącą redukcję rozmiarów guzów u leczonych zwierząt. Aby upewnić się, że obserwowane zjawisko jest rzeczywiście skutkiem oddziaływania LA-1 na CD11b stworzyli myszy, u których integryna CD11b była cały czas aktywna. Zwiększenie u zmodyfikowanej myszy aktywności CD11b odpowiada sytuacji, w której niezmodywikowana mysz otrzymuje LA-1 w celu zwiększenia aktywności CD11b. Uzykane wyniki były takie same, mówi Gupta. Dokonane odkrycie sugeruje, że aktywowanie CD11b może stać się kolejnym sposobem zwalczania nowotworów poprzez immunoterapię. Uzyskanie wyniki są niezwykle zachęcające, ale miną jeszcze lata, zanim LA-1 zostanie wykorzystana do leczenia pacjentów z nowotworami. « powrót do artykułu

W St. Jude Children's Research Hospital udało się odkryć mutacje genetyczne leżące u podstaw śmiertelnego nowotworu dotykającego dzieci – rozlanego glejaka pnia mózgu (DIPG). To wyjątkowo złośliwy nowotwór, na który nie ma obecnie lekarstwa. Dotychczas stosowane metody leczenia, radio- i chemioterapia, są nieskuteczne. Mniej niż 10% pacjentów przeżywa dwa lata od postawienia diagnozy. Amerykańscy naukowcy odkryli, że w zdecydowanej większości przypadków DIPG mamy do czynienia z mutacją epigenetyczną H3 K27M. Nie było jasne, jak mutacja ta przekłada się na zmiany w regulacji ekspresji genów. I było dla nas zupełnie niezrozumiałe, dlaczego akurat ta mutacja jest onkogenna w tej chorobie, mówi główna autorka badań, doktor Suzanne Baker, dyrektor Brain Tumor Research Division. Mutacja H3 K27M pojawia się w genie kodującym histony. Histony to białka wiążące DNA, stanowiące dla niego rodzaj opakowania, dzięki któremu DNA może zmieścić się w niewielkich przestrzeni jądra komórkowego. Niezwykle zagadkowy był fakt, że ta mutacja działa tak selektywnie w glejaku pnia mózgu i innych glejakach u dzieci, podczas gdy histon H3 jest ważny dla DNA w każdej komórce ciała, dodaje Baker. Na potrzeby swoich badań naukowcy stworzyli linię myszy genetycznie zmodyfikowanych w ten sposób, że można u nich było selektywnie włączać i wyłączać mutacje w komórkach mózgu. Do badań wykorzystano myszy, u których zmutowany gen wykazywał taki sam poziom ekspresji, co zmutowane geny u osób cierpiących na DIPG. Badania na myszach okazały się sukcesem. Stwierdzono, że mutacja powoduje, iż neuronalne komórki macierzyste stają się bardziej aktywne w pewnym szczególnym momencie rozwoju mózgu. To pozwala wyjaśnić, dlaczego DIPG dotyka dzieci, których mózgi wciąż się rozwijają. Ponadto naukowcy zauważyli, że H3 mutacja K27M współdziała z dwiema innymi mutacjami napędzającymi DIPG. Jedna z nich powoduje utratę biała p53, które jest supresorem nowotworowym, zaś druga mutacja ma miejsce w genie kodującym receptor PDGFRα i jest znana z tego, że prowadzi do pojawiania się nowotworów. Połączenie wszystkich wspomnianych mutacji prowadziło do gwałtownego rozwoju nowotworu u myszy. W naszym modelu indukowaliśmy tę mutację tak, by dochodziło do ekspresji w całym centralnym układzie nerwowym, a potem obserwowaliśmy, które komórki były najbardziej podatne na pojawienie się guza, informuje doktor Baker. Ku zdumieniu naukowców, gdy mutacja H3 K27M została, wraz z dwiema pozostałymi mutacjami, wprowadzona do całego mózgu, przyspieszyła ona formowanie się guzów w pniu mózgu. Co ważne, guzy, które rozwinęły się u myszy, były bardzo podobne do ludzkich guzów DIPG. Gdy porówna się próbki guzów DIPG pobranych od ludzi, to znajdziemy tam tak wiele różnic, że bardzo trudno jest stwierdzić, która część ekspresji genów zostaje zmieniona przez mutację K27M. Dzięki modelowi mysiemu byliśmy w stanie przeprowadzić badania, jakich nie można w prosty sposób przeprowadzić na próbkach pobranych od ludzi, cieszy się Baker. « powrót do artykułu

Jednoczesne wykorzystanie trzech zaawansowanych metod walki z czerniakiem – celowanej terapii molekularnej, blokady punktów kontrolnych oraz użycie wirusów onkolitycznych – może poprawić efekty leczenia. Stwierdziliśmy, że wirus onkolityczny T-VEC działa znacznie lepiej i skuteczniej zabija komórki nowotworowe, gdy zostanie połączony z inhibitorem MEK i blokerem PD-1. Wszystkie trzy terapie są już zatwierdzone przez FDA, zatem nasze badania pokazują tylko, że można ich łącznie używać. Teraz priorytetem powinno stać się rozpoczęcie badań klinicznych nad taką terapią, mówi główny autor badań, doktor Howard Kaufman. Wirus onkolityczny T-VEC zabija komórki nowotworowe. Co prawda zaraża on też zdrowe komórki, ale nie może się w nich namnażać, nie powoduje więc ich śmierci. Z kolei inhibitor MEK (kinaza kinazy aktywowanej mitogenem) wycisza szlak MAPK/ERK, który jest nadaktywny w niektórych nowotworach. Wspomniana cząsteczka PD-1 to białko, które hamuje odpowiedź układu odpornościowego, chroniąc nowotwór przed atakiem z jego strony. Około 50% przypadków czerniaka jest spowodowanych mutacjami w genie BRAF. Inhibitory BRAF i MEK znacząco poprawiają wyniki leczenia. Jednak często dochodzi do pojawienia się oporności na te leki, szczególnie wtedy, gdy podczas terapii wykorzystywanych jest wiele inhibitorów. Dobre wyniki leczenia zapewniają też inhibitory punktów kontrolnych, biorących na cel PD-1. Jednak łączenie inhibitorów punktów kontrolnych prowadzi do zwiększenia toksyczności leków. Podczas omawianych badań Kaufman i jego zespół najpierw połączyli inhibitor BRAF o nazwie vemurafenib z wirusem T-VEC. Badania prowadzili w laboratorium na ludzkich komórkach i na myszach z mutacją BRAF. Okazało się, że połączenie takie zwiększa liczbę zabitych komórek nowotworowych z mutacją BRAF. Jednak nie to zwróciło uwagę naukowców. Ze zdumieniem stwierdzili oni bowiem, że – użyte do porównania – połączenie T-VEC i inhibitora MEK o nazwie trametinib, zabija komórki czerniaka z mutacją BRAF i bez tej mutacji. Po bliższym przeanalizowaniu zaobserwowanego zjawiska okazało się, że dużą rolę odgrywa w nim m.in. reakcja zapalna związana ze zwiększoną ekspresją PD-1. Uczeni postanowili spróbować nowej kombinacji. Połączyli T-VEC, trametinib oraz przeciwciało monoklonalne blokujące PD-1. Taki potrójny atak okazał się niezwykle skuteczny. Podczas badań na myszach użycie samego T-VEC lub samego inhibitora MEK wywoływało pozytywną odpowiedź u około 20% zwierząt. Połączeni tych dwóch środków doprowadziło do pojawienia się pozytywnych wyników leczenia u 50% zwierząt, a dodanie do nich blokera PD-1 spowodowało, że niemal u 100% myszy zauważono, iż komórki nowotworowe giną. Połączenie trzech leków testowano też na myszach z rakiem jelita grubego. Terapia znacząco wydłużyła życie zwierząt, doprowadzając do zaniku guzów. Wciąż nie znamy mechanizmu odpowiedzialnego za skutki leczenia wszystkimi trzema terapiami. Badania nad myszami z rakiem jelita grubego sugerują, że nowa terapia może być pomocna nie tylko w przypadku czerniaka. Musimy przeprowadzić badania kliniczne, by przekonać się, czy terapia taka rzeczywiście pomaga ludziom, stwierdza doktor Kaufman. « powrót do artykułu

Na łamach Cell Reports czytamy, że połączenie leku przeciwcukrzycowego i leku przeciwnadciśnieniowego prowadzi do śmierci komórek nowotworowych poprzez odcięcie im dostaw energii. Przed dwoma laty naukowcy z Biocentrum Uniwersytetu w Bazylei odkryli, że powszechnie stosowany lek, metformina, wykazuje właściwości przeciwnowotworowe. Jednak w dawkach, zażywanych przez diabetyków, są one zbyt słabe by powstrzymać rozwój guzów nowotworowych. Uczeni, pracujący pod kierunkiem profesora Halla, zauważyli, że syrosyngopina, lek na nadciśnienie, wzmacnia przeciwnowotworowe działanie metforminy. Po dwóch latach badań szwajcarscy naukowcy wyjaśnili ten fenomen. Okazało się, że wspólne działanie obu leków prowadzi do zablokowania ważnego etapu produkcji energii, wywołując apoptozę komórek. Komórki nowotworowe mają wysokie zapotrzebowanie na energię. Czynnikiem limitującym dostawy energii jest molekuła NAD+, która odgrywa kluczową rolę w zamianie składników odżywczych w energię. Żeby maszyneria produkująca energię działała, NAD+ musi być wciąż produkowane z NADH. Okazuje się, że zarówno metformina jak i syrosingopina hamują regenerację NAD+, ale czynią to na różne sposoby, wyjaśnia główny autor badań, Don Benjamin. Metabolizm wielu komórek nowotworowych wykorzystuje proces glikolizy, co oznacza, że pozyskują energię głównie poprzez zamianę glukozy w mleczany. Jako, że akumulacja mleczanów blokuje szlak glikolizowy, komórki nowotworowe usuwają mleczany za pomocą specjalnych transporterów. Odkryliśmy, że syrosingopina blokuje dwa najważniejsze transportery mleczanów, uniemożliwiając ich usunięcie z komórki. A wysoka koncentracja mleczanów uniemożliwia zamianę NADH w NAD+, dodaje Benjamin. Jako, że metformina blokuje drugi szlak wytwarzania NAD+, połączenie metforminy i syrosingopiny oznacza, że komórki nowotworowe tracą zdolność do wytwarzania NAD+. Przez to nie są w stanie wytworzyć odpowiedniej ilości energii, co prowadzi do ich śmierci. Syrosingopina to lek, który został wynaleziony przed 60 laty przez szwajcarską firmę Ciba. Teraz okazuje się, że stary środek na nadciśnienie może przeżywać drugą młodość jako lek przeciwnowotworowy. « powrót do artykułu

Wiele osób cierpiących na nowotwory jest w jakimś momencie choroby poddawanych zabiegowi chirurgicznemu. Jednak pomimo znaczących postępów chirurgii, guzy nowotworowe często wracają. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) opracowali żel w spreju, który wzbogacili lekami pobudzającymi układ odpornościowy. Podczas testów na zwierzętach okazało się, że w 50% przypadków nałożenie żelu po wycięciu guza nowotworowego zapobiegło jego odrastaniu i przerzutom. Grupa pracująca pod kierunkiem profesora Zhen Gu przetestowała biodegradowalny żel na myszach z zaawansowanym czerniakiem, który usuwano chirurgicznie. Naukowcy zauważyli, że żel spowalnia namnażanie się komórek pozostawionych po zabiegu, co z kolei zapobiegło ponownemu pojawieniu się choroby. Po podaniu żelu u 50% myszy guz nie rósł przez co najmniej 60 dni od zabiegu. Co więcej, jak się okazało, sprej nie tylko zapobiegał odrastaniu guzów w miejscu jego nałożenia, ale kontrolował też rozwój guzów w innych częściach organizmu. Użyta substancja będzie nadal testowana i musi uzyskać odpowiednie zgody, zanim zostanie użyta na ludziach. Profesor Gu wierzy jednak, że w przyszłości będzie używana przez chirurgów, którzy będą nakładali ją na miejsce usunięcia guza. Nasz żel to obiecujący środek przeciwko jednemu z największych wyzwań w leczeniu raka. Jednym z cech charakterystycznych nowotworów jest zdolność do przerzutów. Około 90% osób ze złośliwymi guzami umiera z powodu nawrotu choroby lub przerzutów. Szczególnie ważne jest więc stworzenie środka, który zmniejszy prawdopodobieństwo przerzutów i będzie mniej toksyczny niż inne środki, stwierdził profesor Gu. Jego zespół stworzył nanocząstki z węglanu wapnia, które napełniono przeciwciałem blokującym działaniem proteiny CD47. Powstrzymuje ona układ odpornościowy przed zaatakowaniem komórki nowotworowej. Jej zablokowanie umożliwia atak. Węglan wapnia wybrano, gdyż stopniowo rozpuszcza się on w miejscu interwencji chirurgicznej. Miejsca takie są bowiem lekko kwasowe. Ponadto węglan wapnia zwiększa aktywność makrofagów ułatwiających organizmowi pozbycie się obcych substancji. Nasz żel aktywuje tez limfocyty T przeprowadzające atak na komórki nowotworowe, wyjaśnia główny autor badań, Qian Chen. « powrót do artykułu

Doktorzy Abu Sina i Laura Carrascosa oraz profesor Matt Trau z University of Queensland opracowali szybki i prosty test wykrywający nowotwory w próbkach krwi lub tkanek. Test wykorzystuje odkrytą przez nich unikatową nanostrukturę DNA, która wydaje się występować we wszystkich nowotworach. Ta unikatowa nanostruktura pojawia się w każdym typie nowotworu piersi, jaki sprawdziliśmy, oraz w innych nowotworach, jak nowotwór prostaty, rak jelita grubego czy chłoniak. Poziom i wzorzec występowania niewielkich molekuł zwanych grupą metylową znacznie się zmieniają gdy pojawia się nowotwór. Grupy metylowe to kluczowe czynniki kontroli aktywności genów, mówi doktor Sina. Doktor Carrascosa opracowała narzędzie, które w ciągu kilku minut analizuje cały genom pod kątem takich właśnie zmian. W zdrowych komórkach grupy metylowe występują w całym genomie, jednak w genomie komórek nowotworowych praktycznie ich nie ma, z wyjątkiem dużych zgromadzeń w bardzo konkretnych miejscach, dodaje uczona. Australijscy naukowcy odkryli, że gdy nowotworowe DNA umieści się w roztworze, te duże nagromadzenie grup metylowych zwijają się w unikatowe struktury, które bardzo łatwo jest oddzielić poprzez przyczepienie ich do stałego podłoża np. ze złota. Stworzyliśmy więc prosty test, w którym wykorzystaliśmy nanocząstki złota. Test ten natychmiast zmienia kolor, jeśli w roztworze są obecnie nanostruktury 3D nowotworowego DNA, mówi profesor Trau. Jako, że umierające komórki nowotworowe uwalniają swoje DNA do krwi, bardzo łatwo będzie stwierdzić obecność takich komórek w organizmie. Jesteśmy niezwykle podekscytowani łatwością, z jaką można wyłapać te krążące we krwi sygnatury nowotworowego DNA, cieszy się uczony. Odkrycie, że DNA nowotworów tworzy nanostruktury całkowicie odmienne od DNA zdrowych komórek to przełom, który pozwoli na całkowicie nowe podejście w diagnostyce nowotworów. Umożliwi to nieinwazyjne wykrywanie choroby w każdej tkance, włącznie z krwią. To zaś pozwala na stworzenie tanich przenośnych testów, których będzie możne używać np. w połączeniu z telefonem komórkowym, dodaje Trau. Testy przeprowadzone na 200 próbkach ludzkich nowotworów dowiodły, że skuteczność testu sięga 90%. Oczywiście nie wiemy jeszcze, czy mamy tutaj z rozwiązaniem wszystkich problemów związanych z diagnostyką nowotworów, ale to wygląda bardzo obiecująco. Możemy mieć do czynienia z prostym uniwersalnym markerem nowotworowych i łatwo dostępną niedrogą technologią diagnostyczną, której użycie nie wymaga skomplikowanych urządzeń do sekwencjonowania DNA, wyjaśnia naukowiec. « powrót do artykułu

DnaK, proteina bakterii z rodzaju Mycoplasma, zaburza proces naprawy DNA w komórce, wspomagając w ten sposób rozwój nowotworu. W samych guzach nowotworowych znaleziono niewiele DnaK lub nie znajdowano go w ogóle, co oznacza, że szkodliwe działanie proteiny ma miejsce na bardzo wczesnym etapie rozwoju nowotworu, ale prawdopodobnie nie jest ona już potrzebna, gdy komórki nowotworowe się uformują. Badania, przeprowadzone w Institute of Human Virology na University of Maryland, opublikowano na łamach PNAS. Sugerują one, że infekcje bakteryjne mogą przyczyniać się do większej liczby nowotworów niż dotychczas sądzono. Obecnie około 20% nowotworów jest powodowanych przez infekcje, w większości wirusowe. Mycoplasma to bakterie, które są kojarzone z nowotworami, przede wszystkim u ludzi zarażonych HIV. Dzięki naszym badaniom wiemy, w jaki sposób infekcja może uruchomić całą kaskadę wydarzeń prowadzących do rozwoju nowotworu. Co bardzo ważne, infekcja nie musi być długotrwała, a bakteryjne proteiny nie muszą być bez przerwy obecne w komórkach nowotworowych. Badania dostarczają też informacji na temat interakcji bakterii z lekami przeciwnowotworowymi, mówi profesor Robert Gallo. Naukowcy wykorzystali myszy z osłabionym układem odpornościowym do zbadania roli infekcji Mycoplasma w rozwoju chłoniaka. Porównywali, jak szybko niezarażone myszy z osłabionym układem odpornościowym rozwiną chłoniaka w porównaniu z myszami zarażonymi, również z osłabionym układem odpornościowym. Zwierzęta zarażono szczepem Mycoplasma pozyskanym od pacjenta z HIV. Okazało się, że u zarażonych myszy chłoniak pojawił się wcześniej, a u niektórych, ale nie u wszystkich, DNA bakteryjne występowało w komórkach nowotworowych. Infekcja nie musi więc trwać długo, by doprowadzić do rozwoju nowotworu. Skupiliśmy się na proteinie DnaK. Należy ona do rodziny protein chroniących inne proteiny przed uszkodzeniem lub pomagających im zawijać się. W tym jednak przypadku DnaK zmniejszała aktywność ważnych protein komórkowych, takich jak p53, zaangażowanych w naprawdę DNA i ochronę przed nowotworem. Komórki zarażone Mycoplasma nie są w stanie naprawić uszkodzonego DNA, co zwiększa ryzyko rozwoju nowotworu, wyjaśnia doktor Davide Zella. Naukowcy zauważyli też, że uwolnione przez bakterię DnaK może przenikać do sąsiednich komórek. Udowodnili też, że bakteryjna proteina, obniżając aktywność p53 zmniejsza też skuteczność leków przeciwnowotworowych. Infekcja bakterią z rodziny Mycoplasma nie tylko rozpoczyna w zainfekowanej komórce całą sekwencję wydarzeń prowadzących do akumulowania się uszkodzeń w DNA, ale również doprowadza do takich samych zjawisk w pobliskich niezainfekowanych komórkach, do których trafia DnaK. « powrót do artykułu