A felébresztett immunrendszer kisöpri a daganatot

Az immunrendszer teljes tumorölő potenciálját felszabadítja a kaliforniai Stanford Egyetem kutatói által kidolgozott kombinált immunstimuláns kezelés. A daganat által rájuk kényszerített bénulásból magukhoz térítve az immunsejtek úgy söprik ki a daganatot és annak áttéteit a szervezetből, mintha egy vírusfertőzést számolnának fel.

Szellemi atyja, Ronald Levy szerint az egyelőre csak egerekben kipróbált eljárás elvben bármilyen daganattípus kezelésére alkalmas lehet, és a klinikai próbák már 2018 vége felé megkezdődhetnek.

Ha a Stanford Egyetem kutatóinak 2018. január 31-én a Science Translational Medicine-ben közölt egérkísérletes eredményei emberben is megismételhetőek lesznek – és az előzetes jelek biztatóak erre nézve –, az túlzás nélkül új fejezetet nyithat az onkológiában. A kutatás hátterét és újszerűségét Tátrai Péter biológus a Magyar Tudományos Akadémia oldalán megjelent írásában elemzi részletesen.

A Ronald Levy laboratóriumában kidolgozott immunterápiás eljárás során két immunstimuláns parányi mennyiségét közvetlenül a daganatba fecskendezték, amivel aktivizálták a daganatba beférkőzött, de ott támadásképtelen állapotba került immunsejteket. Az aktivizálás nyomán kialakuló immunválasz nemcsak a megcélzott daganatot pusztította el, de a szervezet bármely más pontján található azonos típusú daganatokat is, sőt, megakadályozta vagy lefékezte az ugyanilyen daganatok későbbi kialakulását.

Egy olyan eljárás, amely maradéktalanul elpusztítja az elsődleges daganatot és annak áttéteit egyaránt, és még a tumor kiújulásának is elejét veszi, elérhető közelségbe hozza azt a mindig is áhított célt, hogy a rákra elkerülhetetlen végzet helyett kordában tartható krónikus betegségként gondolhassunk. Ráadásul – ellentétben még a modern célzott daganatterápiás szerekkel is, amelyek egy meghatározott molekuláris célpont támadásával legfeljebb a daganatok körülírt csoportjait támadhatják – az immunterápiának ez a formája elvben bármilyen daganattal szemben alkalmazható.

A rákot okozó mutációk megváltozott szerkezetű, felismerhető fehérjéket eredményeznek

A daganatos elfajulás kiváltó oka a sejtek szintjén az örökítőanyag hol pontszerű, hol kiterjedt átrendeződésekkel járó megváltozása – mutációja –, s e mutációk rendszerint megváltozott szerkezetű fehérjéket eredményeznek. Azt is tudjuk már, hogy magvas sejtjeinkben működik egy olyan mechanizmus, melynek révén a sejtek folyamatosan „kiteszik a kirakatba” a bennük képződő fehérjék összetördelt mintáit, s ezzel mintegy tájékoztatják a környezetüket fehérjekészletük állapotáról. Ha egy sejtbe vírus férkőzik, amely a sejtet saját fejérjéinek termelésére kényszeríti, e vírusfehérjék töredékei óhatatlanul kikerülnek a sejtfelszín I-es típusú MHC fehérjének (röviden MHCI-nek) nevezett hirdetőtábláira, s árulkodó jelként bélyegzik meg a sejtet az immunrendszer számára. Hasonlóképp, ha egy sejt DNS-e mutációkat szenved, s ezzel a sejt a rákos elfajulás útjára lép, tervét nem tarthatja egészen titokban, mert a „megváltozott saját” fehérjék töredékei a felszínre kihelyeződve hűen tudósítják az immunrendszert a benti történésekről.

Azt a vírusfertőzött vagy rákos sejtet pedig, amely az MHCI és a rajta bemutatott fehérjetöredékek visszatartásával leplezné a benne zajló turpisságot – és ezzel a trükkel mind a vírusfertőzött, mind a rákos sejtek meg szoktak próbálkozni –, épp feltűnő némasága fogja gyanússá tenni és elárulni az immunrendszernek.

Az MHCI fehérjével társított vírusos vagy daganatos antigének felismeréséért, és az ilyen jelzést hordozó sejtek elpusztításáért elsősorban a T-limfociták (nyiroksejtek) közé tartozó citotoxikus vagy sejtölő T-sejtek felelősek. A T-limfociták egy másik csoportja, a segítő T-sejtek a kórokozókat és a széteső sejtek törmelékeit bekebelező falósejtekkel létesítenek kapcsolatot, és aktiválódva olyan serkentő jelmolekulákat, ún. citokineket termelnek, amelyek szükségesek a sejtölő T-sejtek támadásba lendítéséhez.

Ezzel párhuzamosan a sejtölő T-sejtekhez hasonló funkciójú, ám az ún. veleszületett immunrendszer körébe tartozó, ezért antigén-specifikus receptorral nem rendelkező természetes ölősejtek (natural killer vagy NK sejtek) a gyanúsan hallgatag, MHCI-bemutatásban nem jeleskedő sejtek lefülelésében és kivégzésében tevékenyek.

A daganatok hatékonyan képesek kicsusszanni az immunrendszer szorításából

Ha mindez tökéletesen működne, a daganatos betegségeket csak hírből ismernénk: a rák egy lábjegyzet lenne a kórélettan-tankönyvek immunhiányos szindrómákról szóló fejezetében. Hogy a helyzet nem pont így alakul, annak az az oka, hogy a daganatok hatékonyan képesek kicsusszanni az immunrendszer szorításából.

A gátló jelzések főleg a célsejtektől – esetünkben a rákos sejtektől –, kisebbrészt a többi immunsejttől érkeznek. Az ölésgátlás élettani szerepe világos: szervezetünk egészséges sejtjei védik magukat velük az agresszív ölősejtek esetleges céltévesztett támadásától. Ám a daganatok ezt az élettani védelmet kihasználva, az ölésgátló sejtfelszíni molekulák fokozott kifejezésével megbénítják a rájuk támadó T- és NK-sejteket, sőt, az immunmoduláló jelmolekulák rafinált kombinációjával olyan daganaton belüli „citokin-miliőt” hoznak létre, amely általában kedvez az immunválasz elnyomásának.

Áttörni az üvegfalon

Az immun-onkoterápia kulcsa nem más, mint a tumorok általi immunszuppresszió áttörése: a daganatba behatoló, ám ott lebénított immunsejtek gátlás alóli feloldása és tumorölő potenciáljuk felszabadítása. A Ronald Levy laboratóriumában dolgozó Idit Sagiv-Barfi és munkatársai ezt a kulcsot találták most meg – legalábbis egy lehetséges, és nagyon hatékony modját a tumorellenes immunválasz reaktiválásának.

Első kísérleti elrendezésükben egészséges egerek hasi bőre alá mindkét oldalon nyirokdaganat-sejteket oltottak, amelyekből a beadás helyén egy-egy daganat fejlődött. A kezelés során az egyik – és csak az egyik – daganatba két immunserkentő anyag keverékét fecskendezték, majd figyelték, mi történik a daganatokkal. Sikeres kimenetelűnek akkor tekintették a kísérletet, ha a kezelt és az ellenoldali, kezeletlen daganat egyaránt visszafejlődött, mert ez utalt egyértelműen arra, hogy az immunrendszer nemcsak lokálisan lépett működésbe, hanem az aktiválódott T-sejtek klónhadseregének egy divíziója a szervezet többi részébe is kirajzott.

A kezelés valamennyi esetben sikeresnek bizonyult: míg a kontrollcsoport állataiban a daganatok mintegy 20 napon belül elérték a halálos méretet, az immunkoktéllal befecskendezett egerekben a növekedésnek indult tumorok felszívódtak, és 90-ből 87 esetben a 3 hónapos megfigyelési időszak végéig sem tértek vissza. Az ellenoldali tumor kezelésre adott válasza következetesen pár napos késéssel elmaradt a befecskendezett tumorétól, amely késés pontosan megfelel a specifikus T-sejtes immunválasz kiépüléséhez és a klonális expanzióhoz szükséges időtartamnak. Abban a három egérben, ahol az ellenoldali tumor a megfigyelési időszak alatt visszatért, az újbóli immunstimuláló kezelés ismét eredményes volt, tehát a visszaesés sem jelentette azt, hogy a daganat ellenállóvá vált volna a kezeléssel szemben. Összességében

az immunkezelés az összes alkalmazott esetben elpusztította a közvetlenül befecskendezett és a távoli daganatot egyaránt.

Az immunválasz fajlagos

Bizonyítandó, hogy az eljárás alkalmazhatósága nem korlátozódik a limfómákra, a kutatók három másik daganattípussal – emlőrák-, vastagbélrák- és melanóma-sejtekkel – is megismételték a kísérletet. A vastagbélrák és a melanóma esetében a kezelés 10 állatból 9-ben eltüntette mindkét – úgy a befecskendezett, mint a távoli – daganatot, miközben a kontrollcsoport állataiban ugyanezek a tumorok gát nélkül növekedtek. A kísérletben használt egér-emlőrák sejtvonal keményebb diónak bizonyult: az ezzel beoltott és immunkezelt állatokban sikerült ugyan jelentősen meghosszabbítani a túlélést és számottevően csökkenteni a kialakuló tüdőáttétek számát, ám ezeket az egereket végül mégis elpusztította a növekvő daganatterhelés.

A kutatócsoport további kísérletekben igazolta, hogy az immunválasz fajlagos arra a daganattípusra nézve, amelyet az immunserkentő koktéllal kezelnek. Ennek bizonyítására az egerekbe egyidejűleg három helyen oltottak daganatot, amelyek közül kettő egyforma típusú, a harmadik viszont másféle volt. A két egyforma daganat közül az egyikbe immunkoktélt fecskendezve a kezelt daganat és az ugyanolyan fajta távoli daganat visszafejlődött, a másik fajta távoli tumor viszont zavartalanul növekedett. Hasonló eljárással azt is igazolni lehetett, hogy a kezelés nyomán kialakuló fajlagos védettség időben tartós: ha egy adott daganattípusból kikezelt egeret később ugyanazzal a tumorral újraoltottak, a daganat az emlékező immunválasznak köszönhetően nem indult növekedésnek, míg más daganattípusra nem terjedt ki ez az utólagos immunitás.

Még nagyobb kihívások felé

A módszer hallatlan sikerén felbátorodva – hiszen ne feledjük, hogy négy vizsgált daganattípusból egyben 100 százalékos, kettőben 90 százalékos gyógyulási arány az onkológia mércéje szerint mesés eredménynek számít– a Stanford kutatói még nagyobb fába vágták fejszéjüket: második kísérleti elrendezésükben emlőrákra veleszületetten hajlamos egereket próbáltak meg kezelni. E génmódosított egerekben már 6-7 hetes korra kialakul az első tapintható emlőtumor, és végül mind a tíz emlőjükben (az egereknek ugyanis ennyi van) daganatok fejlődnek, amelyek ráadásul nagy számú tüdőáttétet is adnak.

Ebben a betegségmodellben az immunterápiától – vagy bármilyen más kezeléstől – teljes gyógyulást remélni irreális vágy lett volna; a tapasztalt hatás még így is minden várakozást felülmúlt. A kontrollcsoport egereivel a kísérlet kezdetétől – az első tapintható tumor megjelenésétől – számított 15 héten belül végzett a betegség, és ha a 80. napnál megvizsgálták tüdejüket, abban számos áttétet találtak. Az immunkoktéllal kezelt egerek csaknem háromnegyede ugyanakkor még a kísérlet 25. hetében is életben volt, és a kezelés a tüdőáttétek kialakulását is szinte teljesen megfékezte: többségükben a 80. napon egyáltalán nem észleltek tüdőmetasztázist. Fontos kiemelni, hogy a kutatók ebben az esetben is csak egyetlen daganatba – az elsőként kialakulóba – juttatták be az immunkoktélt, tehát a kezelés csak úgy gyakorolhatott hatást a többi emlő távoli daganataira és a tüdőáttétekre, ha az immunstimuláció nyomán az egész testre kiterjedő, tartós és daganatspecifikus immunválasz épült ki.

A mágikus koktél

Ezek után nyilván mindenkiben felmerül a kérdés: vajon miből állhat az a kétkomponensű varázskeverék, amely ilyen drámaian megfordítja a tumor és az immunrendszer közötti erőviszonyokat? Nos, a koktél semmilyen misztikus összetevőt nem tartalmaz. Egyik hatóanyaga egy DNS-töredék, az ún. CpG-oligonukleotid, a másik pedig a T-sejtek egyik sejtfelszíni stimuláló fehérjéjét, az OX40-et célzó ellenanyag. A CpG-oligonukleotid régóta jól ismert immunstimuláns, működését részletesen jellemezték.

A CpG és az anti-OX40 egészen parányi – néhány mikrogrammnyi, vagyis milliomod grammyi – mennyisége a daganatba fecskendezve felébreszti az addig ott dermedtségbe kényszerített immunsejteket, és olyan teljes körű T-sejtes immunválaszt indukál, amely összevethető egy kórokozó által kiváltott védekező reakcióval. Csakúgy, mint egy vírus behatolása esetén, amikor a vírusfertőzött sejtekkel találkozó ölő T-sejtek klónhadsereget képeznek és a szervezet minden apró zugába elküldik katonáikat vírusvadászatra, a daganatban felocsúdó T-sejtek is klónhadsereget állítanak fel, melyben minden fegyver a daganat antigénjeire van kiélesítve. S hasonlóan ahhoz a fajlagos védettséghez, amelyet egy vírusfertőzés után élethosszig élvezünk, a CpG/anti-OX40 koktél is immunissá tesz ugyanazon daganattípus ismételt támadásával szemben.

Az immunrendszer még mindig kenterbe veri az orvosi technológiát

Az immun-onkoterápiában azért rejlik olyan hatalmas és mindmáig kiaknázatlan potenciál, mert az immunrendszer képességei a legmodernebb orvosi technika lehetőségeit is messze túlszárnyalják. Az immunrendszer oda is belát, ahová a legkisebb endoszkópok és a legmodernebb képalkotó műszerek sem láthatnak, és oda is elér, ahová a sebész kése sosem érhet.

(Forrás: mta.hu)