Νέα θεραπευτική στρατηγική: Επιστήμονες βρήκαν τρόπο για να κάνουν τα λευχαιμικά κύτταρα να εξουδετερώνονται μεταξύ τους

Επιστήμονες του Scripps Research Institute (TSRI) βρήκαν ένα τρόπο να μετατρέπουν τα λευχαιμικά κύτταρα σε ανοσοποιητικά κύτταρα δολοφόνους της λευχαιμίας. Το αιφνίδιο εύρημα θα μπορούσε να οδηγήσει σε ισχυρές νέες θεραπείες για τη λευχαιμία και ίσως για άλλους καρκίνους. «Είναι μια εντελώς νέα προσέγγιση του καρκίνου και εργαζόμαστε να τη δοκιμάσουμε σε πάσχοντες ανθρώπους το συντομότερο δυνατόν», δήλωσε ο κύριος ερευνητής Richard A. Lerner, καθηγητής στο TSRI. Τα ευρήματα, που δημοσιεύονται αυτή την εβδομάδα στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών, προκύπτουν από την ανακάλυψη ενός σπάνιου ανθρώπινου αντισώματος.

Το εργαστήριο Lerner χρησιμοποιεί πρωτοπόρες τεχνικές ώστε να παράγουν και να ελέγχουν πολύ μεγάλες βιβλιοθήκες αντισωμάτων (μόρια του ανοσοποιητικού συστήματος), χρησιμοποιώντας τη δύναμη των μεγάλων αριθμών για να βρει θεραπευτικά αντισώματα που δεσμεύονται σε ένα επιθυμητό στόχο ή που ενεργοποιούν ένα επιθυμητό υποδοχέα στα κύτταρα.

Πρόσφατα, το εργαστήριο έκανε μια προσπάθεια να βρει θεραπείες για ανθρώπους με ανεπάρκειες ορισμένων ανοσολογικών κυττάρων ή παραγόντων του αίματος, ψάχνοντας για αντισώματα που ενεργοποιούν υποδοχείς του αυξητικού παράγοντα στα νεαρά κύτταρα του μυελού των οστών, που μπορεί να οδηγήσουν αυτά τα κύτταρα (του μυελού των οστών) να ωριμάσουν σε συγκεκριμένους τύπους κυττάρων του αίματος. Κατά τη διάρκεια των τελευταίων χρόνων, ο Lerner και η ομάδα του κατάφεραν να προσδιορίσουν ένα αριθμό αντισωμάτων που ενεργοποιούν με αυτόν τον τρόπο τους υποδοχείς κυττάρων του μυελού.

Κατά τη διαδικασία, οι επιστήμονες σημείωσαν ότι ορισμένα από αυτά τα αντισώματα ενεργοποίησης του υποδοχέα, έχουν απροσδόκητες επιπτώσεις στα κύτταρα του μυελού, προκαλώντας τους ωρίμανση σε ριζικά διαφορετικούς τύπους κυττάρων, όπως τα νευρικά κύτταρα. Ενώ το γιατί συμβαίνει αυτό είναι ένα ανοιχτό θέμα, η ανακάλυψη οδήγησε την ομάδα να αναρωτηθεί αν θα μπορούσε, επίσης, να χρησιμοποιήσει τη μέθοδο για να μετατρέψετε τα καρκινικά κύτταρα του μυελού (λευχαιμικά κύτταρα) σε μη-καρκινικά κύτταρα.

Για να το μάθουν, στη νέα μελέτη ο Lerner και η ομάδα του, συμπεριλαμβανομένου του πρώτου από τους συγγραφείς Kyungmoo Yea, επίκουρου καθηγητή κυτταρικής και μοριακής βιολογίας στο TSRI, εξέτασαν 20 από τους υποδοχείς ενεργοποίησης αντισωμάτων, που ανακάλυψαν πρόσφατα, εναντίον των κυττάρων οξείας μυελοειδούς λευχαιμίας από ασθενείς ανθρώπους. Συμπέραναν ότι ένα από αυτά τα αντισώματα έχει μια εντυπωσιακή επίδραση στα κύτταρα οξείας μυελοειδούς λευχαιμίας.

Ένα υψηλό ποσοστό των κυττάρων οξείας μυελοειδούς λευχαιμίας σχετίζονται με τον υποδοχέα θρομβοποιητίνης (ΤΡΟ) και το δραστικό αντίσωμα ήταν ένας πολύ ισχυρός και εκλεκτικός διεγέρτης αυτού του υποδοχέα στα κύτταρα του μυελού. Όταν το αντίσωμα εφαρμόστηκε σε υγιή νεαρά κύτταρα του μυελού, προκάλεσε την ωρίμανσή τους σε αιμοπετάλια, παράγοντας κύτταρα που ονομάζονται μεγακαρυοκύτταρα (megakaryocytes). Ωστόσο, όταν το αντίσωμα εφαρμόσθηκε σε κύτταρα οξείας μυελογενούςς λευχαιμίας, αυτά ωρίμασαν σε πολύ διαφορετικά κύτταρα, γνωστά ως δενδριτικά κύτταρα, βασικά κύτταρα υποστήριξης στο ανοσοποιητικό σύστημα.

Αυτό από μόνο του, θα μπορούσε να είναι μια πολύτιμη θεραπευτική στρατηγική, αλλά δεν ήταν το τέλος της ιστορίας. Η ομάδα Lerner πρόσεξε ότι, με μεγαλύτερες εκθέσεις στα αντισώματα και ορισμένες άλλες εργαστηριακές συνθήκες, τα παραγόμενα δενδριτικά κύτταρα αναπτύχθηκαν περαιτέρω, σε κύτταρα που έμοιαζαν πολύ με κύτταρα φυσικούς δολοφόνους (natural killer-ΝΚ-cells).

Τα ΝΚ-κύτταρα αντιπροσωπεύουν μία από τις δυνάμεις ταχείας αντίδρασης του ανοσοποιητικού συστήματος. Μπορούν να είναι αποτελεσματικά ενάντια σε ιούς και βακτήρια-και καρκινικά κύτταρα-ακόμη και χωρίς προηγούμενη έκθεση. Δεν έχουν ιδιαίτερα ειδικούς υποδοχείς για την αναγνώριση μεμονωμένων στόχων, όπως τα Τ-κύτταρα, αλλά αντί αυτού είναι ικανά να ανιχνεύουν, κατά γενικό τρόπο, πότε ένα κοντινό κύτταρο είναι μολυσμένο ή καρκινικό.

«Αυτό το αντίσωμα θα μπορούσε να μετατρέψει τα κύτταρα οξείας μυελοειδούς λευχαιμίας σε πολλούς άλλους τύπους κυττάρων, αλλά κατά κάποιο τρόπο ήμασταν αρκετά τυχεροί για να πάρουμε τα ΝΚ-κύτταρα», δήλωσε ο Lerner.

Η ομάδα εξέτασε αυτά τα επαγόμενα ΝΚ-κύτταρα με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο και παρατήρησε ότι πολλά από τα κύτταρα είχαν επεκτείνει έλικες μέσω των εξωτερικών μεμβρανών των γειτονικών λευχαιμικών κυττάρων-των πρώην αδελφών τους. Στις εργαστηριακές δοκιμές, ένας μέτριος αριθμός αυτών των ΝΚ-κυττάρων εξόντωσε περίπου το 15% του πληθυσμού των γύρω κυττάρων οξείας μυελογενούς λευχαιμίας, σε μόλις 24 ώρες.

Περιέργως, το φαινόμενο θανάτωσης του καρκίνου από τα παραγόμενα ΝΚ-κύτταρα φάνηκε να είναι καθαρά αδελφοκτόνο. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μη-σχετιζόμενα κύτταρα του καρκίνου του μαστού δεν πεθαίνουν σε μεγάλους αριθμούς με την παρουσία των ΝΚ-κυττάρων. Δεν είναι ακόμα σαφές γιατί τα επαγόμενα ΝΚ-κύτταρα φαίνεται να στοχεύουν μόνο στενά σχετιζόμενα κύτταρα. Καταρχήν, ωστόσο, υπάρχουν ακόμη να ανακαλυφθούν αντισώματα, ακόμη και μικρομοριακές ενώσεις, που θα μπορούσαν να μετατρέψουν άλλους τύπους καρκινικών κυττάρων σε αδελφοκτόνα ΝΚ-κύτταρα, με την ενεργοποίηση άλλων υποδοχέων που εκδηλώνονται σε αυτά τα κύτταρα.

Τέτοιες αδελφοκτόνες θεραπείες, που ο Lerner αποκάλεσε «αδελφοκτονίες» (fratricidins), θα μπορούσαν να έχουν πολλά δυνητικά πλεονεκτήματα. Πρώτον, ειδικά εάν είναι αντισώματα, θα μπορούσαν να είναι κλινικά χρήσιμα με ελάχιστη ή χωρίς καμία περαιτέρω τροποποίηση. Δεύτερον, η υψηλή εξειδίκευση για τους υποδοχείς-στόχους τους και η προκύπτουσα εξειδίκευση των ΝΚ-κυττάρων για σχετικά καρκινικά κύτταρα, θα πρέπει να μειώσει την πιθανότητα παρενεργειών, πιθανώς καθιστώντας τα πολύ πιο ανεκτά από ότι τις παραδοσιακές χημειοθεραπείες του καρκίνου.

Τέλος, οι ιδιόμορφη δυναμική της αδελφοκτόνας θεραπείας, στην οποία κάθε καρκινικό κύτταρο είναι δυνητικά μετατρέψιμο σε ΝΚ-κύτταρο δολοφόνο του καρκίνου, υποδηλώνει ότι-εάν η στρατηγική λειτουργεί-μπορεί όχι μόνο να μειωθεί ο στοχευόμενος πληθυσμός των καρκινικών κυττάρων σε έναν ασθενή, αλλά να εξαλειφθεί τελείως. «Είμαστε σε συζητήσεις με φαρμακευτικές εταιρείες για να το χρησιμοποιήσουν αυτό απευθείας σε ανθρώπους μετά από τις κατάλληλες προκλινικές μελέτες τοξικότητας», δήλωσε ο Lerner.

Πηγή: The Scripps Research Institute