Z titulků v novinách by se mohlo zdát, že každou chvíli přijde nějaká výzkumná skupina s „lékem na rakovinu“. Jak je tedy možné, že tato nemoc stále ještě není „vyléčená“, mohli bychom se ptát. Odpověď leží v názvosloví a jeho historii: to, co nazýváme „rakovinou“, je ve skutečnosti nesmírně široká kategorie nádorových onemocnění. Když americký prezident v roce 1971 vyhlásil onu slavnou „válku s rakovinou“ a nasměroval prostředky k výzkumu tohoto moderního zabijáka, nikdo ještě netušil, jak komplexní problém (či spíše série stovek souvisejících problémů) je v dalších desetiletích čeká.
Rakovina není jedna nemoc, ale komplexní skupina různorodých typů nádorů a jejich kombinací Vědci proto nehledají „lék na rakovinu“, ale spíše látku, která umí ničit konkrétní typ rakovinných buněk. |
V sedmdesátých letech 20. století znali lékaři jen jediný onkogen, tedy gen spojený se vznikem rakoviny (neplést s karcinogenem, látkou, která rakovinu vyvolává). V roce 1970 byl objeven onkogen src. Od té doby vědci objevili desítky dalších onkogenů, tumor supresorů, začali popisovat způsob, jakým rakovinotvorné buňky rostou a jak komunikují s okolními buňkami. Ukázalo se, že látky, které jsou účinné proti některým typům rakovin, v jiných případech naprosto nezabírají. To, co v sedmdesátých letech vypadalo jako lítá saň se proměnilo napřed v saň sedmihlavou a poté spíše v tisícové hejno různorodých saní nejrůznějších typů a kombinací. Lékaři proto musí spolupracovat s vědci na identifikaci různých druhů rakovin a vyvíjet léčbu či kombinaci léčby na míru nejen pacientovi, ale i danému typu nádorového onemocnění.
Agresivní rakovina prsu Her2
Práce s názvem „Selektivní zničení respiratorních superkomplexů jako nová strategie při potlačování rakoviny prsu typu Her2“ vyšla ve vědeckém časopise Antioxidants & Redox Signaling
Jedním z nejagresivnějších typů rakoviny prsu jsou nádory s vysokou hladinou onkogenu Her2 (Her2high). Tvoří asi pětinu nádorů prsu v ČR a odolává běžně používanému léku Tamoxifen, který byl otestován již v 70. letech. Právě ženám s touto agresivní rakovinou prsu by v budoucnu mohl pomoci přípravek, který vyvinuli čeští vědci z výzkumného centra BIOCEV (společný projekt Akademie věd ČR a Univerzity Karlovy) ve Vestci u Prahy. Práci, která prezentuje první výsledky laboratorních experimentů, publikoval mezinárodní tým pod vedením profesora Jiřího Neužila ve vědeckém časopise Antioxidants & Redox Signaling (impact factor 7,093). Článek je dostupný on-line (PDF).
Nový přípravek MitoTam je cílený na mitochondrie buněk rakoviny prsu. Měření v laboratoři ukázala, že MitoTam zabíjí buňky rychleji, než přípravek Tamoxifen (ze 70. let), z něhož je MitoTam odvozen. Větší obrázek v levém dolním rohu ukazuje akumulaci látky MitoTam (zeleně) v mitochondrii rakovinné buňky (červeně). Modře je zobrazeno buněčné jádro.
Nová látka, kterou vědci v centru BIOCEV testují, se jmenuje MitoTam. Název vznikl spojením názvu původního léku Tamoxifen a slova mitochondrie. Ze střední školy si zřejmě vzpomeneme, že mitochondrie je tzv. elektrárna buňky, tedy organela, která je v buňkách zodpovědná za tvorbu životodárné chemické energie, bez které by buňka nemohla existovat. Proto se na ně vědci zaměřili a v publikované práci dokázali, že zacílením přímo na mitochondrie rakovinných buněk lze účinně zabíjet i buňky, které jsou samotnému přípravku Tamoxifen odolné.
Srovnání výsledků v Petriho miskách po 14 dnech. MitoTam je účinný proti rakovinným buňkám s vysokou hladinou onkoproteinu Her2, na které Tamoxifen neúčinkuje.
„Zjistili jsme, že nová látka MitoTam, mitochondriálně cílený derivát protirakovinné látky tamoxifenu, je velice účinná proti nádorovým buňkám rakoviny prsu s vysokou expresí onkoproteinu Her2, proti němuž je původní látka, tamoxifen, neúčinná,“ uvedla Kateřina Rohlenová z Biotechnologického ústavu AV ČR, jedna z hlavních autorek studie.
Práce navazuje na patent Jiřího Neužila, Jana Štursy a Lukáše Wernera (první dva jsou uvedeni i mezi autory aktuální studie), který se zaobírá deriváty Tamoxifenu k léčbě nádorů s vysokou hladinou Her2. Profesor Jiří Neužil působí kromě Biotechnologického ústavu AV ČR také na Griffith University v Austrálii, kterážto univerzita se na publikovaném výzkumu rovněž podílela.
Molekulární model vyzby látky MitoTam do struktury komplexu i dýchacího řetězce ukazuje, jakým způsobem může tato látka ovlivňovat tok elektronů
Mikroskopie živých buněk v reálném čase ukazuje působení účinné látky MitoTam na mitochondrie rakovinných buněk
Pokusy zatím probíhaly v Petriho miskách a na laboratorních myších. Pro potřeby experimentu byly použity zejména myši kmene BALB-c, které mají potlačený imunitní systém a proto v nich lze vytvořit nádory z lidských rakovinných linií. Tyto myši ostatně patří k nejčastěji používaným živočichům v laboratorních testech.
Nový „lék“ funguje v laboratoři, testy na lidech teprve začnou
Nová látka MitoTam zbaví rakovinnou buňku jejího „dýchacího ústrojí“ a vede tak k řízené smrti této buňky |
„Jedním z důvodů, proč je MitoTam velmi účinný proti nádorům prsu s vysokou hladinou onkoproteinu HER2, je vysoká hladina tohoto proteinu v mitochondriích nádorových buněk, což je poměrně překvapivé zjištění,“ vysvětlila Rohlenová. „MitoTam v rakovinné buňce inhibuje komplex I v mitochondriálním dýchacím řetězci, čímž vyvolává produkci pro buňku toxických kyslíkových radikálů. Ve výsledku spouští kaskádu dějů vedoucích k řízené smrti buňky, tzv. apoptóze.“ Zjednodušeně lze tedy říci, že MitoTam efektivně „zadusí“ právě rakovinné buňky s vysokou hladinou proteinu Her2. „Naše další pokusy ukazují i na velice dobrý účinek na další typy nádorů prsu, jako je třeba trojnásobně negativní rakovina prsu, na kterou v současné době není k dispozici specificky cílená léčba,“ dodává Rohlenová. (Poznámka redakce: Na tzv. triple-negative rakovinu prsu, zkráceně TNBC, obvykle nezabírá cílená hormonální terapie a vyžaduje kombinovanou, agresivnější léčbu, než jiné typy rakoviny prsu.)
Mgr. Kateřina Rohlenová, Ph.D., hlavní autorka publikace o nové protirakovinné látce, BIOCEV, Akademie věd ČR
Stejný lék by možná mohl fungovat i na jiné typy rakoviny. „Mechanismus účinku MitoTamu, cílený na mitochondrie rakovinných buněk a jejich dýchací řetězec, není závislý na expresi konkrétního onkoproteinu,“ vysvětluje dále Rohlenová. „Z našich výsledků vyplývá, že jde o mimořádně účinnou látku, která by se teoreticky dala použít i na další typy rakoviny.“
Publikovaná studie ukazuje na účinnost nové látky MitoTam jak „in vitro“, tak „in vivo“, tedy jak ve zkumavce, tak i v živých organismech. Na rok 2017 jsou plánovány první klinické testy na lidech. V první fázi testování MitoTamu se bude ověřovat, jestli tato látka není pro lidský organismus toxická. Druhá fáze už počítá s účastí několika desítek pacientů.
Nový přípravek teď čekají klinické testy na lidech, do nasazení v praxi tak zbývá ještě řada let |
Podle pravidel musejí následovat ještě další dvě fáze s větším počtem účastníků a mezinárodním přesahem. Do nasazení v ostré praxi tak zbývá - pokud lék ve všech testech obstojí, což nelze nijak předpovědět - ještě řada let. „Dosavadní výsledky ukazují, že MitoTam má velmi dobrou perspektivu stát se účinnou protirakovinnou látkou,“ doufá Rohlenová. Zatím jde tedy nikoli o lék na rakovinu, ani lék na konkrétní typ rakoviny, ale „jen“ nadějnou perspektivu v komplexním výzkumu.
Animace zobrazující rakovinné bujení (ilustrační záběry, archiv):
Aktualizace: Článek jsme rozšířili a doplnili o komentáře autorů studie. Do článku jsme doplnili ilustrace. Doplnili jsme poznámku o TNBC. Opravili jsme jeden z odkazů na článek, který původně vedl na stránku časopisu.
