Personalni „mišiji“ model – mali „avatari“ u borbi protiv raka

Avatar – Prema hinduizmu ovaj pojam je izveden od staro indijskog pojma avatara što znači silazak i upućuje na božansku manifestaciju ili inkarnaciju na zemlji.Model personalizovanog miša je u suštini jedna od najboljih paradigmi varijanti ovog starog religijskog koncepta, s tom malom razlikom, što nema veze sa religijom. U prvom planu je medicina i zdravlje čoveka.

Slobodno rečeno, mišiji „avatari“ bi mogli u budućnosti da omoguće lekarima da nađu najefikasnije rešenje za borbu protiv raka, pre nego što ga primene na samom pacijentu. Barem tako tvrde istraživači koji su se skupili na godišnjem skupu organizacije HUGO (Human Genome Organisation) u Australiji tokom druge polovine marta meseca ove godine.

„Korišćenjem personalizovanih avatara bi omogućilo da probamo različite kombinacije lekova i da napravimo i ispravimo greške pre nego što ih primenimo u kliničkoj praksi“, kaže Edison Liu (Edison Liu), predsednik HUGO organizacije i vođa laboratorije Jackson Laboratory iz Bar Harbora u Mejnu. „To je smer istraživanja koji mnoge istraživačke grupe, trenutno, prate.“

Pojam „Avatara“ se koristi u neformalnoj komunikaciji među istraživačima. Pojam podrazumeva korišćenje miša ili neke druge životinje u istraživanju koje će omogućiti nalaženja leka za konkretnog pacijenta. Pacijentu koji poseduje tumor, deo tog tkiva bi se odstranio i nakalemio na životinju. Tako bi se stvorio personalni model raka pacijenta koji se ne nalazi na samom pacijentu. Tako postavljen model bi postao „ogledno polje“ na kome bi se isprobali lekovi, koji bi mogli da izleče specifičan tumor.

Ideja ovog pristupa je jednostavna – rak koji se pojavljuje kod pacijenta je uvek specifičan i pomalo modifikovan, jer je nastao od tkiva samog pacijenta. Zbog toga, medicinari imaju pred sobom uvek drugačiju bolest da leče i ako su do sada imali posla sa mnogo primera raka pluća, na primer. Zbog toga ni jedan rak (tumor) nije isti i nije teško pretpostaviti da se lečenje mora prilagoditi svakom pacijentu posebno. Tretiranje pacijenta ne isprobanim kombinacijama lekova, gde se ne može predvideti konačan rezultat terapije predstavlja, u najmanju ruku, kockanje sa životom tog istog pacijenta. Kako je neophodno da se eliminiše tkivo tumora, a da se ne ošteti sve ostalo, bilo bi dobro onda imati njegov uzorak van pacijenta i probati razne metode lečenja. Na taj način je nastao koncept personalizovanog avatara. Da, jeste okrutno kao što zvuči, ali mali avatar će preuzeti sav rizik tretiranja raznim lekovima, sve dok se ne nađe prava kombinacija. Za to vreme pacijent može biti u bolnici pod sredstvima koja samo sprečavaju dalje napredovanje tumora, sa minimalnim rizikom za komplikovanje, već nezgodne, situacije.

U jednom primeru ovog pristupa istraživač Šin Grimond (Sean Grimmond) sa univerziteta Queensland iz Brizbena, zajedno sa svojim kolegama (Australian Pancreatic Cancer Genome Initiative) analizirali su uzorak pankreasa da bi identifikovali mutaciju koja bi ga učinila podložnim određenim lekovima. Zbog toga, oni su napravili personalni mišiji model, tako što su metodom ksenotransplantacije premestili deo pacijentovog tumora na miša sa oslabljenim imunim sistemom (imonodeficiencija). To im je omogućilo da testiraju reakciju tumora na lek mitomicin C, koji je prema početnim analizama mogao biti efikasan u tretiranju raka. Nastavak priče je pomalo ironičan. Istraživači su objavili, u svom izveštaju na godišnjem okupljanju, da je se tumor pod dejstvom leka smanjio, ali dok čekao ishod, pacijent je preminuo.

Bez obzira na ovaj polovičan uspeh (ili neuspeh), istraživači misle da bi ovakav pristup u lečenju mogao dati dobre rezultate, u budućnosti. Za sada, manje od 5% ljudi sa rakom pankreasa u SAD preživi više od 5 godina. Uobičajeni tretman, lekom gemcitabine, produžava život pacijenta do godinu dana.

„Idealna situacija bi bila da se istraživanje prirode raka počne u najranijoj fazi, jer dok rak postane otporan na standardne tretmane, lekari mogu da sprovedu dovoljno testova i da nađu odgovarajući lek“, kaže onkolog Manuel Hidalgo (Manuel Hidalgo) sa španskog nacionalnog centra za istraživanje raka u Madridu. On u svojoj kliničkoj praksi koristi, takođe, ksenograftski (xenograft) model u tretiranju raka pankreasa.

Grimondov tim, koji je deo organizacije ICGC (International Cancer Genome Consortium) je otkrio veliki opseg mutacija analiziranjem genoma od preko 100 ljudskih tumora pankreasa. Potpomognut rezultatima prethodnih genomskih analiza ovog tumora, tim je uočio nekoliko gena koji su važni za rast i razvoj nervnih ćelija. Ovaj rezultat je u saglasnosti sa prethodnim istaživanjima, što sugeriše da proteini koje kodiraju geni koji aksone (akson – nervno vlakno) vode do njihovog odredišta mogu biti dobra meta za lekove protiv raka. „Zanimljiva je pomisao da ova spoznaja može dati nagoveštaj kako je rak pankreasa dobar u napadanju nerava, što prouzrokuje velike bolove kod pacijenta“, kaže Grimond.

„Ova strategija je posebno pogodna kada su u pitanju heterogenomski tumori kao što je rak pankreasa“. kaže Andriju Biankin (Andrew Biankin), vođa Garvin instituta u Sidneju (Asutralija) koji se bavi istraživanjem ovog tumora. On je, takođe, vodeći saradnik u projektu koji vodi ICGC. Za takve tumore, kombinacija lekova koja napada više meta unutar zloćudnog tkiva ima veće šanse da bude efikasna, nego jedan velika teška terapija koja napada samo jednu tačku, tvrdi Biankin.

„Ovo može pomoći da se uštede velike količine lekova koje bi inače bile iskorišćene (da ne kažemo bačene) zbog sporog reagovanja prilikom kliničkih proba.“, kaže Biankin. On će predvoditi australiski klinički test pod imenom IMPACT, koji će proširiti postojeću studiju tako što će uvrstiti još pacijenata sa rakom pankreasa. Trenutno, mnoga klinička istraživanja i testovi koji se bave ispitivanjem raka se završavaju vrlo brzo, jer premali broj pacijenata reaguje na lekove. Međutim, u budućnosti, mišiji „avatari“ bi mogli biti prvi koji bi identifikovali podgrupe pacijenata kod koji bi određeni lek dao rezultate – i tako bi se broj pacijenata koji reaguju na lekove povećao.

Sve ovo, zahteva promenu kliničkog ustrojstva svesti, kaže Hidalgo. „Naši sistem kliničkog testiranja nisu skrojeni da potvrde korišćenje lekova na osnovu malih ispitnih grupa“, kaže on, „Da bi lek bio odobren zahteva se nasumično testiranje na velikom broju pacijenata, i zbog toga je potrebno da se promeni viđenje kontrolnih agencija koje prate probe i na osnovu toga daju svoja odobrenja za primenu lekova“.

Da li bi ste ugrozili njegov život da biste spasili svoj?

Živi bili, pa videli…

Vitaminom D protiv tumora dojke

Niski nivo vitamina D kod žena, koje imaju rak dojke, može pospešiti agresivniji razvoj tumora i lošiju dijagnostiku – ukazuju istraživanja Rochester medicinskog centra.

Ovo je jedna od prvih studija koja ispituje vitamin D i razvoj raka. Prethodna istraživanja su se bavila vezom ovog vitamina i rizikom od pojave raka. Epidemiološka studija ukazuje na vezu između manjka vitamina D i loših rezultata biloških markera koji pomažu straučnjacima da  predvide i prate tumor dojke kod pacijenata.

“Rezultati istraživanja su dosta iznenađujući”, komentariše vodeći istraživač Luk Pepone (Luke J. Peppone). “Prema dobijenim rezultatima, doktori bi treblao da prate stanje vitamina D kod pacijeanta obolelih od tumora dojke i da ga koriguju ako je potrebno. ”

Pepone i profesor hirurgije pri Rochester medicinskom centru Kristin Skiner (Kristin Skinner), ispitali su prognostičke podatke za 155 žena koje su obavile operaciju zbog tumora dojke u periodu od januara 2009. godine, pa do septembra 2010. godine. Sem toga, obradili su sve krvne nalaze, uzete u tom periodu, da bi utvrdili prisutnost vitamina D, kod svih pacijenata.

Tokom trajanja istraživanja, prikupljeni su svi relevatni podaci o svakom pacijentu, uključujući starost, rasu, status menopauze, stanje raka i dijagnostiku, količinu estrogena i progesterona, HER2 test, genetski “otisak” – niz, i rezultat za Onko tip Dx test. Ovaj poslednji test je jedan od novijih, koji služi za otkrivanje tumora dojke u najranijoj fazi. Prilikom pojave tumora, test, iz uzetog uzorka tkiva posmatra 21 gen i na osnovu dobijene analize, daje rezulatat izemđu 0 i 100. Dobijena vrednost predstavlja verovatnoću ponovnog pojavljivanja tumora. Smatra se da postoji visoka verovatnoća ponovnog pojavljivanja raka ako je rezultat veći od 30.

Dve najvažnije varjacije vitamina D - D2 i D3

Konačno, rezultati testova prisutnosti vitamina D podeljeni su u dve grupe: optimalni (veći od 32 mg/ml) i niži od optimalnog (manje od 32 mg/ml).

Satistička analiza poslednjeg tipa podataka (za vitamin D) je pokazala da tumor postaje agresivniji, kao što je trostruko negativan tumor (ne pokazuju rast ili bilo koju promenu na testove za estrogen, progesteron i HER2), sa smanjenjem nivoa vitamina D u organizmu. Ovaj tip raka se često pojavljuje kod malđih žena i kod maloletnica. Peponeova studija je, takođe, pokazala da je nizak nivo vitamina D prisutan kod žena koje su u pred menopauzom i kod žena crne rase. Ove dve kategorija žena u proseku imaju niži nivo vitamina D nego starije žene takozvane Kavkavske rase.

Sem toga, primećena je jaka recipročna zavisnost između smanjenja vitamina D i povećanog rezultata na Onko testu. Konačno, kada se uporede rezultati žena koje imaju invazivni rak, sa rezultatima onih žena kojima je dijagnostikovan karcinom, veća je verovatnoća da će ova prva grupa patiti od manjka vitamina D.

Konačni rezulatat

Sada je, već, poveći broj stručnjaka iz oblasti medicine koji revnosno prate nivo vitamina D kod pacijenata, koji imaju problem sa tumorom dojke. Sem toga, još prošle jeseni formirana je nova preporuka za potrebnom količinom vitamina D, u ishrani čoveka. Definsane su dnevne potrebe za odrasle i decu, gde nisu nigde posebno izdvojene žrtve tumora. Prema toj preporuci dovoljno je da se unosi oko 600 IJ (internacionalnih jedinica) na dnevnom nivou. Ove jedinice su definisane za unos vitamina u organizam, i kada je u pitanju vitamin D, jedna jedinica iznosi 0.025μg biološki identičnog holekalciferola ili ergokaliciferola (vitamini D2 i D3). Kada se to svede na razumljivije mere, dnevna potreba za vitaminom D bi bila 0.015mg, gde je oznaka mg ustvari masa koja je 1000 puta manja od grama. Nije mnogo, zar ne? Za obolele od raka i one koji imaju manjak ovog vitamina, preporučuju se doze koje dostižu i do 50000 IJ na nedeljnom nivou.

Vitamin D - superheroj našeg organizma

Potrebna su nova istraživanja da bi se utvrdile veze između vitamina D i makera koji pomažu u otkrivanju tumora, ali pomenuta studija podcrtava važnost praćenja nivoa vitamina D kod žena koje pate od tumora dojke.

***

Po interentu ima mnogo tekstova koji govore o preporučenim dozama vitamina D koje treba unositi u organizam, ali ono što je još važnije treba znati u kojoj hrani se nalazi taj sastojak.

Hrana bogata vitaminom D je prvenstveno riba (tunjevina, sardine, skuša, bakalar, haringa, losos), škampi, goveđa jetra, žumance jajeta, sir i mlečni proizvodi, neke vrste gljiva i kvasac.

Izvori vitamina D i njegova uloga u organizmu

Ko voli, neka izvoli…

“Plašt“ nanočestica otkriva tumor

Nauka, kao način upoznavanja sveta oko nas, je klasifikovana i podeljena u veće segmente zarad našeg lašeg snalaženja u moru znanja. Bez obzira na tu činjenicu, najbolje od nauke dobijamo kada sklonimo sve te granice i korisno upotrebimo saznanja koja, na prvi pogled, nemaju mnogo značajnog.

Istraživači sa MIT-a (Massachusetts Institute of Technology) u Americi, su se pozabavili primenom nanočestica u medicinske svrhe. Tumori, bilo kog tipa, dele među sobom jednu osobinu koja se može lepo iskoristiti – svi su kiselijeg sastava nego zdravo tkivo.

Nanočestice, koje bi nosile bio koji tip leka, bi mogle koristiti ovu osobinu prilikom pronalaženja tumora u organizmu. Ovaku ideju zastupa Paula Hammond, član David H. Koch Instituta za istraživaje raka (tumora) pri MIT-u. Ona je ujedno i autor rada, koji opisuje pomenute čestice, koji je objavio ASC Nano.

Poput ostalih nanočestica, koje se koriste za transport lekova kroz organizam, i ove su zaštićene „plaštom“ koji ih štiti od razgradnje u našem krvotoku. Dodatak postojećem plaštu je njegova rekacija prilikom kontakta sa kiselijom sredinom. Kada se nanočestica nađe u takvoj sredini, tada se spoljni sloj plašta „skine“ sa čestice, što je ujedno znak da se „transporter“ leka nalazi u blizini tumora. Autor ove ideje je i vođa MIT tima koji je izveo ovaj ekpsriment je Zhiyong Poon.

Sada, dovoljno blizu tumora, nanočestica ima još jedan zaštitni sloj koji je sposoban da uđe, tačnije, prodre u pojedinačnu ćeliju ciljanog tumora. Objavljeni rad tvrdi da su u čestice opstale u krvotoku miša 24 časa, okupile u zoni tumora i ušle u njegove ćelije.

Prava meta

Ovaj pristup se razilkuje od dosadašnje prakse. Tipičan pristup bi podrazumevao „ukrašavanje“ samog tumora molekulima koji se vezuju za proteine koji se mogu naći na površini ćelija raka. Problem ovog pristupa je u pronalaženju prave mete, tačnije, molekula koji se nalazi samo u ćelijama raka i nigde više, po celom organizmu. Sem toga, traženje ovakve, posebne mete (molekula unutar tumora) nije univerzalno za sve tumore, stoga, i ako je metoda efikasna, traži stalnu korekciju, prilogađavanje, od tumora do raka. Greška u proceni mete može dovesti do potpunog promašaja tumora, ili gore, da lek izazove štetu na zdravom tkivu zbog pogrešnog markiranja.

Umesto toga, Hammond tim je odlučio da iskoristi kiselost tumora kao univerzalni pokazatelj, što je posledica njegovog ubrzanog metabolizma. Ćelije tumora se brže razvijaju i dele od normalnih ćelija, i ti procesi zahtevaju znatno više kiseonika, koji svojim prisustvom povećava kiselost sredine. Što je tumor veći, to je tkivo sve više kiselo.

Kada su nanočestice u pitanju, njihova izgradnja se sprovodi u slojevima. To omogućava da svaki od slojeva ima posebnu funkciju. Redom, svaki od tih slojeva, kada jednom izvrši svoj zadatak biva uklonjen, sve dok lek ne dođe do zaraženog mesta.

Prvi plastični sloj (sastavljen od polietilenskog glikola ili PEG) se razlaže u kisleom okružeju tumora, i ujedno se otkriva srednji sloj, koji je pozitivno naelektrisan. Ovo naelektrisanje pomaže u savladavanju sledeće preprke – ćelijske membrane samog tumora. Sam prolaz kroz membranu nije lak posao, ali pošto ona negativno naelektrisana, sve pozitivno naelektrisane čestice mogu lakše prodreti kroz nju. Platični plašt, koji je već otpao, je imao još jednu ulogu: da zaštiti organizam od naelektrisanja srednjeg sloja.

Poslednji sloj može da sadrži polimer koji nosi lek ili, možda, kvantnu tačku, koja se može iskoristi za  stvaranja detaljne slike određenog dela tela, na ćelijskom nivou.

Ovo nije jedini pokušaj da nanočestice iskoriste kiselost tumora za njegovu detekciju, ali je prvi koji koji je uspešno sproveden na živim organizmima.  Ostali Istraživači, koji se bave sličnim istraživanjima su ubeđenja da je ovaj ekpriment potvrda „lukavosti“ pristupa po ravnima, slojevima.

Predstoji dalji razvoj ovih nanočestica, i očekuje se istraživanje od 5 do 10 godina, pre nego što se ovaj metod iskoristi u medicini čoveka. Na redu su ostale životinje, jer se pokazalo da ovaj sistem radi na miševima u laboratoriji.

Hammond i njen tim su započeli rad na nanočesticama koje imaju više „punjenja“. U praksi to bi značilo da bi svaki sloj imao neku vrstu, svog, punjenja koje bi dodatno pojačalo uticaj leka. Spoljašnji PEG sloj bi svojom razgradnjom ispustio lek ili gen koje bi učinio ćelije raka još više osetljive (čitaj: ranjive) na lek koji bi se nalazio unutar poslednjeg sloja nanočestice.

Kada pomislim malo bolje… ovo je približno principu paljenja termonuklearne bombe. Brrrrr….

Kako god bilo, ako ovakava isporuka leka zaživi, ako ništa drugo, lečenje tumora ne bi imalo sekundarne posledice, ili drugačije rečeno – ne bi bilo koleteralne štete.

Međutim, po svemu što znamo, ovakav pritup je protiv profita, potpuno:

Molim lepo, kakav je to lek koji te izleči od bolesti, bez ikakvih drugih posledica!? Moraju naši lekovi da se koriste, a ne da se skladište. Od skladištenja nema para… daj mi taj aspirin, boli me glava od ludih naučnika…

:S