Jak umlčet nádor? Centrum nádorové ekologie zkoumá „řeč“ buněk, které přispívají k šíření rakoviny

Diagnóza rakoviny již dnes zdaleka nemusí znamenat ortel smrti – alespoň většinou. Stále tu ale zůstává strašák v podobě rakoviny slinivky či glioblastomu, na které jsou chirurgie, radioterapie i chemoterapie krátké. Také proto letos vyzval americký lékový ústav (FDA) k výzkumu migrace nádorových buněk a mikroprostředí tumoru, který by otevřel cestu k léčbě dosud beznadějných případů. Zkoumat nádory ze systémového hlediska se přitom rozhodla také 1. lékařská fakulta UK, která k 1. září spustila Centrum nádorové ekologie. To se s grantovou podporou ve výši 300 milionů korun snaží odhalit nové způsoby, jak nádorové bujení diagnostikovat a léčebně ovlivnit.

„Problematika nádorových onemocnění je nesmírně široká a vyplývá z toho, že je nádor tvořen mnoha různými buněčnými elementy, které spolu komunikují. Nádor je tak dnes nutno vnímat jako systémové onemocnění – není to jen lokalizovaná tkáňová anomálie, ale jedná se o chorobu, která mění mnoho parametrů pacientovy reaktability, ať je to jeho imunitní či neurotransmiterový systém. Nutnost přijít s novými koncepty se promítla i do výzvy FDA, která vedle výzkumu a vývoje doporučuje pojišťovnám do budoucna hradit a podporovat léky, které jsou zaměřeny nejen na potlačování vlastního růstu nádorů, ale i na tzv. generalizaci,“ vysvětluje děkan 1. LF UK a přednosta Ústavu biochemie a experimentální onkologie Aleksi Šedo.

Americký lékový ústav přitom letos schválil registraci prvního léku, který potlačuje migraci nádorových buněk a tedy vznik metastáz. Zároveň vyzval farmaceutický průmysl, aby se problematice migrace buněk na nádorovému mikroprostředí více věnoval. Právě tímto směrem se přitom ubírá práce Centra nádorové ekologie 1. LF, které bylo spuštěno 1. září. V jeho rámci se dala dohromady činnost několika vědeckých skupin, ale i klinických pracovišť, díky čemuž vznikla světově unikátní kombinace odborností. Do výzkumu v rámci Centra nádorové ekologie 1. LF se tak zapojí dva týmy z 1. LF, dva týmy z Přírodovědecké fakulty UK, vědci z Ústavu molekulární genetiky AV ČR a odborníci z Ústavu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR. Participovat by díky tomu měli medicinální chemici a biochemici, molekulární biologové, odborníci na genomiku, proteomiku, experimentální onkologii, fyziologii, morfologii, pokročilé zobrazovací metody a pochopitelně klinickou medicínu (neurologická a neuroonkologická klinika 1. LF, klinika chirurgie hlavy a krku a ORL, kožní kliniky). Součástí projektu je také mezinárodní spolupráce například s Harvardem, antverpskou univerzitou a řadou dalších.

V centru zájmu jsou nádory s nejhorší prognózou

O čem vlastně nádorová ekologie je? Koncept vychází z toho, že nádor je svým způsobem ekosystém. Vedle samotných nádorových buněk tu existuje i řada dalších buněčných typů, jako jsou fibroblasty, endotelové buňky a jejich produkty či buňky imunitního systému. „Ty by měly za normálních podmínek s vetřelcem bojovat, ale kvůli složitosti ekosystému získávají naprosto odlišnou vlastnost a růstu nádoru pomáhají. Bez tohoto ekosystému nemůže nádorová buňka existovat, protože je geneticky pozměněná a bývá oslabená. Ekosystém pro ni znamená živnou půdu,“ vysvětluje přednosta Anatomického ústavu 1. LF UK a hlavní vědecký koordinátor Centra nádorové ekologie 1. LF profesor Karel Smetana. „Nádorové buňky nemají k dispozici spoustu atributů nezbytných pro vznik nádoru, ale dokážou ‚si říci‘ jiným buňkám, aby za ně tu ‚špinavou práci‘ udělaly,“ doplňuje Aleksi Šedo. Výsledkem je nejen růst nádoru, ale také migrace nádorových buněk a tvorba metastáz.

Výzkum se proto zaměřuje na nádorové mikroprostředí organizmu, které růst a šířené nádoru podporuje. „Rádi bychom lépe pochopili tyto děje, což by mohlo navrhnout nové diagnostické i terapeutické přístupy, které by vedly k ovlivnění rozhovoru mezi buňkami představujícími mikroprostředí, a umožnily tak blokovat růst a šíření nádoru v organizmu. Hlavním cílem je najít nový způsob léčby zhoubných nádorů a místo složitého ničení nádorových buněk se vedle toho pokusit ovlivňovat ty buňky, které nádor podporují,“ shrnuje Karel Smetana.

Mohlo by vás zajímat

Světový den ledvin se letos zaměří na děti

Konkrétně se pak odborníci rozhodli zaměřit na nádory, které mají pro pacienty nejhorší léčebné vyhlídky. „Soustředíme se na oblast dlaždicových karcinomů hlavy a krku, karcinom slinivky břišní, glioblastom a melanom. Poslední tři jsou nádory, které mají velmi infaustní prognózu, terapie je velmi problematická až nemožná, proto jsme si troufli na ně zaměřit,“ zdůvodňuje Karel Smetana. „Glioblastom je druhý nejčastější nádor, kterým se zabýváme, ale zároveň naše nejvíc frustrující diagnóza. Ve chvíli, kdy vidím magnetickou rezonanci s glioblastomem, je můj hlavní pocit po 40 letech kariéry bezmoc. Vím, že pacienta nedokážeme zachránit. U ostatních nádorů je onkologie relativně velmi úspěšná, u glioblastomu ale selhává. Od druhé světové války přidalo každé desetiletí pacientům jeden měsíc. Dnes je průměrné přežití 14, 15 měsíců a nic s tím nedokážeme udělat – cesta nevede přes chirurgii, radioterapii ani chemoterapii. Jakákoliv nová cesta je tak pro nás nesmírně přínosná,“ uvádí profesor Vladimír Beneš, přednosta Neurochirurgické a neuroonkologické kliniky 1. LF UK a ÚVN Praha, která je jedním ze zapojených klinických pracovišť.

Nadějné směry: interleukin 6 a FAP

Vědci už se pohnuli směrem k cíli v několika oblastech. Jednou z nich je výzkum interleukinu 6, což je látka, která může ovlivňovat chování pacienta. „V oblasti hypotalamu snižuje chuť přijímat potravu, což je pro pacienty s onkologickým onemocněním typické. Navíc v oblasti hipokampu ovlivňuje neurony, které vyvolávají depresi. Vedle toho interleukin 6 ovlivňuje chování buněk jater, tukové tkáně a svalů, takže změní svůj metabolizmus a pacient začne přecházet k nádorové kachexii, která se v něčem podobá kachexii u starých lidí. My přitom víme, že ovlivnění interleukinu 6 dalšími látkami by mohlo významným způsobem pacientovi pomoci. Myslíme si, že ovlivnění interleukinu 6 nebo jeho receptorů by mohlo spolu s ovlivněním dalších parametrů vést k tomu, že by mikroprostředí začalo být protinádorové,“ popisuje profesor Smetana. V tuto chvíli proto odborníci testují několik molekul, které by interleukin 6 mohly ovlivnit.

Další slibným směrem je výzkum fibroblastového aktivačního proteinu (FAP), který se u v podstatě nevyskytuje u zdravých lidí, ale bývá přítomen buď u hojení ran, nebo právě v nádorovém mikroprostředí. „Mít molekulu, jejíž biologie ji předurčuje k tomu, aby byla specifická pro nádor, je povzbudivá věc, která inspiruje k využití k terapeutickému cílení nádorových buněk, nebo alespoň ke zobrazování, kdy můžete například prostřednictvím PET zobrazit nádorovou tkáň. Ve spolupráci s vědci z Ústavu organické chemie a biochemie vyvíjíme látky, které specificky cílí molekulu a zároveň dokážou na tuto molekulu zacílit molekulu, která je využita ke zobrazování. Jsme schopni studovat látky, které do specificky zacílené nádorové buňky zanesou toxin,“ přibližuje profesor Šedo. „Jde o příklad moderního trendu, který se jmenuje teranostika (složenina slov terapie a diagnostika, pozn. red.), kdy použiju nějakou molekulu k tomu, abych nádor zviditelnil, a zároveň molekulou mohu léčit,“ doplňuje Karel Smetana. „Zobrazovací metodou se přesvědčíme o tom, zda je v nádoru molekula, na kterou chceme cílit, abychom nepodávali léčivo jen proto, že to nějak statisticky vychází. Posíláme léčivo jen specifickému pacientovi,“ dodává Šedo.

Velký aplikační potenciál

Centralizovaně odstartovat výzkum nádorového mikroprostředí umožnil projekt financovaný z evropských fondů v rámci OP Výzkum, vývoj, vzdělávání, který spravuje MŠMT. „Před dvěma lety jsme vyhlásili výzvu nazvanou Excelentní výzkum. Ta měla podpořit nejšpičkovější projekty napříč vědními obory. Po roce a půl bylo dokončeno hodnocení. Celkem bylo podáno 130 žádostí, finanční prostředky se dostaly na 28 z nich. Nádorová ekologie je jedním z úspěšných projektů. Když jsem se díval na posudky zahraničních hodnotitelů, všichni zdůrazňovali jako obrovské pozitivum aplikační potenciál – že projekt může mít přesah do změny léčby nádorových onemocnění,“ popisuje náměstek MŠMT Václav Velčovský.

Dotace přitom dosáhla výše 284 miliónů korun z evropských a národních zdrojů, 14 milionů pak dá Univerzita Karlova. „Částka je obrovská, chvilkami se nám z ní trochu podlamují kolena. Myslíme si ale, že peníze budou racionálně využity zejména proto, že jen když si vezmeme Českou republiku, tak u nás ročně maligně onemocní zhruba 80 tisíc lidí, 30 tisíc ročně umírá a půl milionu lidí s onkologickým onemocněním žije. To je více než obyvatel v Brně, a tito pacienti si zaslouží, aby se intenzivně pracovalo na vývoji dalších léčebných modalit,“ dodává profesor Smetana.

V tuto chvíli je projekt schválen na pět let, poté se ovšem počítá s pokračováním činnosti s tím, že bude financována z grantových a dalších prostředků. Už nyní se také otevírají první jednání s farmaceutickými společnostmi. „Protože se ovlivněním migrace nádorových buněk a mikroprostředí tumoru vědecké týmy v našem centru zabývají dlouhodobě, máme možná jistý intelektuální náskok, který může být atraktivní i pro průmyslové partnery,“ uzavírá profesor Smetana.

Michaela Koubová