Prof. dr Zvonko Magić: Primena rezultata istraživanja u onkološku kliničku praksu

Prof. dr Zvonko Magić, profesor na predmetu humana genetika Medicinskog fakulteta VMA u penziji, govorio je na temu primene rezultata istraživanja u onkološku kliničku praksu.

Kako nastaje karcinom?

U istraživanja u onkologiji se polaže mnogo resurasa i sredstava, ona traju već dugo. Borba da se pronađe uzrok kancera, da se razume kako on nastaje, kako se razvija i leči je veoma duga. Nekada su postojala veoma različita mišljenja o tome kako nastaje kancer, a neretko su bila i suprotstavljena. Ne utiče samo jedan faktor na nastanak karcinoma, kao što je radijacija, izloženost virusima i drugi. To shvatanje je prevaziđeno. Danas razumemo biološku osnovu kancera i to je ogroman napredak iz kog proizilazi kompletan pristup biološkoj terapiji. Na ćelijskom nivou, kancer može da se posmatra kao bolest gena. Ne postoji tumor kod kog ne postoji neko oštećenje ili poremećaj u funkciji gena. Nažalost, to oštećenje ili poremećaj funkcije nije samo na nivou jednog gena. Postoji dvadesetak hiljada gena, a u onkologiji posmatramo 3 grupe gena od značaja:

• Onkogeni;
• Tumor-supresorski;
• Geni iz repair sistema - geni iz sistema za popravku oštećenja na nivou DNK; najčešće su oni prvi oštećeni.

Zbog oštećenja na genima repair sistema, ćelija će izgubiti mogućnost popravljanja mutacija. One se vremenom nagomilavaju i povećava se rizik da se ćelija transformiše u malignu. Ono što je možda najvažnije u svemu tome jeste da sada razumemo da postoji unifikacija molekularnog osnova na različite agense koji dovode do pojave kancera. Postoje mnogi kancerogeni agensi, fizički, hemijski, biološki koji dovode do određenih poremećaja, ali na kraju vidimo da su svi sistemi isti i da su elementi tih sistema oštećeni na različite načine. Ova činjenica je izuzetno važna. Računajući na tkivnu i organsku specifičnost, donedavno smo tretirali sve tumore kao isključivo organ-specifične karcinome. Uz ovu unifikaciju odgovora na različite agense, ako je, na primer, u želucu oštećen isti gen kao i u raku dojke, shvatili smo da možemo primeniti istu terapiju na dva potpuno funkcionalno, fiziološki i anatomski različita organa.

Razlika između normalne i maligne ćelije

Veoma je važno znati šta razlikuje jednu normalnu, zdravu ćeliju od maligne. Činjenica je da su maligne ćelije izložene stalnoj proliferativnoj stimulaciji. To znači da se one stalno dele. Naravno, mi imamo i u normalnim uslovima ćelije koje se stalno dele, ali je to kontrolisano i ograničeno u našem telu. Takođe, maligna ćelija izbegava supresore rasta i što je veoma važno, one izbegavaju signale za programiranu ćelijsku smrt, tojest, apoptozu. Apoptoza je normalan mehanizam kod ćelija koje se diferenciraju i kod ćelija imunskog sistema.

"Ćelija će umreti nekrozom ukoliko je lišite kiseonika ili je izložite određenim agensima i tu nema izuzetaka. Međutim, ono što fiziologija zahteva je da kada ćelija završi svoju funkciju ili dođe u neko stanje, aktivira se programirana ćelijska smrt, te ta ćelija umire i biva odstranjena. Maligna ćelija potpuno izbegava taj signal."

U normalnim okolnostima, ćelije koje se dele, mogu da se dele oko 200 puta. Određeni enzimi omogućavaju da se replikacija DNK pravilno izvede i da ne bude oštećenja na krajevima hromozoma. Maligne ćelije, za razliku od zdravih, imaju praktično replikativnu besmrtnost. Ukoliko bismo primenili na zdrave ćelije sve ove karakteristike malignih - da su sposobne da se nekontrolisano dele, proliferišu i šire se, te ćelije bi ostale bez kiseonika i počele bi da umiru. Tumorske ćelije imaju jednu neverovatnu osobinu i zbog nje uspevaju da opstanu. One stimulišu neoangiogenezu preko određenih faktora. To znači da stimulišu stvaranje novih krvnih sudova preko kojih se one ishranjuju i opstaju. Ćelije malignih karcinoma, za razliku od benigih tumora, se šire. One imaju mogućnost da se odvoje od osnovne tumorske mase i da odu u potpuno drugo okruženje sa sasvim drugačijom regulacijom homeostaze - u druge organe. Tamo se nastanjuju, započinju život i dele se. To je ta sposobnost metastaziranja koja je jako opasna. Nešto što je važno je promena načina energetskog metabolizma maligne ćelije. U ovom trenutku postaje od izuzetnog značaja činjenica da maligna ćelija izbegava imunski odgovor. Naš imunski odgovor bi u teoriji trebalo da prepozna prisustvo maligne ćelije i da je eliminiše. Međutim, ona koristi određene mehanizme skrivanja i ostaje neprepoznata od strane imunskog sistema. Ne samo to, već u jednom momentu počinju i aktivno da vrše supresiju našeg imuniteta, luče imunosupresivne faktore. Biologija tumora je, kada se sve ovo zaokruži, izuzetno kompleksna.

Uloga genetičkih alteracija u nastanku malignih oboljenja

Genetički aparat čine DNK, RNK i njihovi proteini. Ono što mi možemo da nađemo analizirajući DNK, nasledni materijal svih eukariota, to su nasledne mutacije. One se nalaze u proseku 1% kancera i u zavisnosti od tipa karcinoma taj procenat varira - kod karcinoma dojke iznosi oko 15-20%, a kod debelog creva 3-5%. Ne možemo njih istaći kao glavni i osnovni uzrok nastanka kancera. Druge promene su, u stvari, somatske mutacije - promene koje se dešavaju u toku života, a koje su indukovane fizičkim, hemijskim ili biološkim agensima. U to spadaju virusi, zagađenost vazduha, radijacija, hrana i td. Jedna stvar koja je bila potpuno zapostavljena, a koja je sad izbačena u prvi plan su polimorfizmi gena. To su varijeteti u našim genima koje normalno nasleđujemo. Oni su zastupljeni u populaciji u procentu većim od 1. Tih varijeteta ima preko 12 miliona i oni uglavnom nemaju veliki biološki značaj, ali u nekim slučajevima mogu biti veoma značajni za tumore. Epigenetičke promene takođe igraju bitnu ulogu. U to spadaju modifikacije DNK i RNK - na nivou DNK to je hipermetilacija gena ili modifikacija histona, a na nivou RNK su to mikroRNK, za koje se utvrdilo da utiču na regulaciju gena. Ukoliko se hipermetiliše neki tumorsupresorski ili gen iz repair sistema, on se inaktiviše. Epigenetičke promene su takođe nasledne. 

Nisu samo genetička oštećenja jedini faktor za nastanak karcinoma - bitno je i životno doba, nekad je bitan pol, druge bolesti, lekovi koje osoba redovno uzima, fizička aktivnost, hrana, pušenje, konzumacija alkohola. Na svakom koraku ekspresije gena, od transkripcije, do formiranja proteina može doći do neke greške ili poremećaja funkcionisanja, te sve to može uticati na razvijanje tumora.

Polimorfizmi gena su u smislu istraživanja tumora otvorili velika vrata za personalizovanu medicinu. Kada njih uzmemo u obzir, terapija se prilagođava pacijentu, a ne prema utvrđenoj šemi, kako se to ranije radilo. Danas se tumori analiziraju genetički, istražuju se ti polimorfizmi gena koje smo nasledili i koji mogu da nose određen rizik da neko dobije karcinom pre nego neko drugi. FDA je dala preporuku da se na određenim lekovima mora naznačiti da se pre upotrebe uradi genetička analiza, jer će učinkovitost leka biti drugačija, a ponekad i životno ugrožavajuća, ukoliko postoje određeni polimorfizmi gena. 

Uticaj stečenih genskih mutacija na nastanak i lečenje karcinoma

Pored naslednih varijacija u genima, stečene mutacije takođe utiču na lečenje i razvoj bolesti.  

• Rak dojke je najčešći tumor kod žena i samim tim je i veoma značajan. Tu postoje 2 značajna prodora. Prvi je definicija BRCA1 i BRCA2 koji nose nasledni rizik i predispoziciju za razvijanje karcinoma dojke. Drugi je detekcija aplifikacije gena za HER2 (analog epidermalnom faktoru rasta). Analizom ćelijskih linija određenih tumora, pronađeno je umnožavanje gena za HER2. Receptori na ćelijama koji su zaslužni za vezivanje faktora rasta su kod ovakvih tumora višestruko u višku u odnosu na zdravu ćeliju. Cilj onkologije bio je kako da se blokira ta amplifikacija i za lek herceptin su počela klinička istraživanja koja su ubrzo bila prekinuta jer su rezultati tokom istraživanja bili toliko nesumnjivo obećavajući, da nije bilo neophodno dalje ispitivanje. Ovaj lek je odmah ubačen u primenu i ovaj test za detekciju amplifikacije HER2 je sada standard u onkologiji.
• Karcinom pluća je dugo godina bila najbolnija tačka onkologije. Najčešći karcinom je kod muškaraca i prvi po smrtnosti uz prostatu. On se lečio citostatskom terapijom i hemioterapijom. Efekti su se videli na malom usporenju progresije bolesti, a izlečenje je bilo praktično nemoguće. Karcinom pluća je veoma dugo istraživan i bezbroj puta je pokušavan pronalazak nečeg što će biti onkološki značajno. U jednom momentu su nađene mutacije u receptoru epidermalnog faktora rasta. Brzo su nađena blokirajuća monoklonska antitela i na pacijente koji imaju ovakvu mutaciju, ovakva terapija ima odličan uticaj. Oni pacijenti koji nemaju tu mutaciju, nažalost, nisu kandidati za ovakvu vrstu terapije. Dugo je karcinom pluća lečen kao jedan tumor, a onda su onkolozi shvatili da postoje tumori koji su sa krupnim i sa sitnim ćelijama. Napravili su podelu i počeli da ih prate. Shvatili su da krupnoćelijski tumori treba da se operišu, a sitnoćelijski ne treba. Nakon toga su shvatili da su krupnoćelijski tumori adenokarcinomi ili su skvamozni. Nakon što je došla genetika, terapijski obrasci su se značajno promenili i sada je neophodno odraditi određene genetičke testove koji će dati uvid u to kakva terapija je najpogodnija za određen tip tumora. 
• Kod raka debelog creva, situacija je bila slična kao kod karcinoma pluća. Jedina pogodnost je što je on ipak davao na vreme simptome i priroda tumora je takva da najčešće nije toliko agresivan. Međutim, bio je potpuno rezistentan na zračenje i hemioterapija uglavnom nije bila uspešna. Genetičkom analizom su se otkrile mutacije na K-Ras genu, koji je najčešće mutirani onkogen u svim humanim tumorima. Kada je on mutiran, šalje 5-8 puta više šalje signal ćeliji da se aktivira signalni put koji na kraju rezultira s tim da se ta ćelija brže deli. Onkolozi su videli da ukoliko se biološki lekovi daju pacijentu s ovom mutacijom, oni neće imati efekta. Međutim, ukoliko pacijent nema tu mutaciju, uspesi su fantastični. Druga značajna karakteristika raka debelog creva je nestabilnost mikrosatelita. U određenim regionima gena vidimo da ima više ponovaka nego što je to u slučaju zdrave ćelije. Ovo nam indirektno ukazuje da postoje mutacije u genima na mismatch repair sistemu, tojest za popravku određenih oštećenja DNK. Ukoliko se ovako nešto utvrdi, pacijenti se drugačije tretiraju. 
• Melanom je tumor koji je izuzetno smrtonosan. Ranije nije bila čak ni bilo kakva garancija uspešnosti lečenja ako se on operiše “na vreme”. Citostatska terapija je davana kao standard i odgovor je bio povoljan kod između 17 i 21% pacijenata, gde je tumor prestao da se širi na određen vremenski period. Pronađen je lek vemurafenib koji je kod pacijenata koji imaju mutaciju u B-Raf genu doveo do kompletne promene u pristupu lečenja tih bolesnika. Oni koji su donedavno bili izgubljeni slučaji su dobili novu šansu da žive dugo i kvalitetno. Sada imamo čitavu seriju gena i mutacija koje znamo i na kojima možemo da radimo i da lečimo pacijente prvom, drugom i trećom linijom terapije. 

Etički problemi u vezi sa primenom najnovijih rezultata istraživanja u redovnu onkološku praksu

Postoje određeni izazovi, dileme i problemi u etičkom smislu kada je primena rezultata istraživanja na pacijentima u pitanju. U ova istraživanja su uključene velike farmaceutske kompanije i ovakvi lekovi su veoma skupi. Ne možemo očekivati da u zemljama s niskim prihodom, kao što je Srbija se pacijenti lečiti na isti način kao što je to slučaj, na primer, u Francuskoj ili u Americi. Međutim, mora se obezbediti ono što može da bude optimalno za naše uslove i to nije uvek slučaj. Postoje udruženja pacijenata koji se godinama bore da se neki lekovi koji odavno nisu više u eksperimentalnoj fazi i deo su redovnih protokola uvedu na pozitivnu listu našeg zdravstvenog Fonda. Posledica ovog zaostatka je da onkolozi znaju da postoji lek koji bi možda mogao da pomogne tom pacijentu, ali oni ne mogu da ga daju, niti da ga upućuju u privatno lečenje ili u inostranstvo. Spas su bile kliničke studije sprovođene u Srbiji, a neki pacijenti su slati u inostrane kliničke studije kao učesnici.

"Ako poštujemo naš zakon i Ustav gde se zdravlje prepoznaje kao najveća vrednost i pravo svakog pojedinca i shodno tome obaveza države je da obezbedi jednake uslove svakome da se leči, onda je to etički problem koji ne treba gurati pod tepih i koji moramo svi da shvatimo. Tim pacijentima mora se obezbediti savremeno lečenje."