Jak porazit nádor jeho vlastní zbraní? Kredit: Unsplash/CC0 Public Domain.

Léčba nádorů je stále svízelná. Boj proti vzbouřeným buňkám vlastního těla ani nemůže být jednoduchý. Bývá to jako legendární hra z dávných časů „Whac-A-Mole,“ čili „Bouchni krtka.“ Usilovně bušíte do těch podlých potvor a ony se objevují znovu a znovu. Nádory se stávají rezistentními, ale lékaři nevědí, kdy k tomu dojde, kde a jak bude rezistence vypadat. Nádory jsou vždy o pár kroků napřed a na jejich straně jsou evoluční mechanismy.

Justin Pritchard. Kredit: Penn State.

Tým Pennsylvania State University se s tím odmítl smířit. Justin Pritchard a jeho kolegové přinutili evoluci změnit stranu a bojovat za pacienta. Vyvinuli důmyslný modulární genetický obvod (dual-switch selection gene drive), který promění buňky nádoru v trojské koně. Tyto buňky spáchají sebevraždu a přitom zničí i okolní nádorové buňky, které jsou rezistentní vůči protinádorovým lékům.

Testy na kulturách lidských buněk a na myších prokázaly, že tenhle trojský kůň si poradí s rozmanitými typy rezistence nádorových buněk. Jak přiznává Pritchard, jejich nápad se zrodil z frustrace. Lékaři musejí příliš často přihlížet tomu, jak se nádory vracejí u již v podstatě vyléčených pacientů. Znovu a znovu, dokud to pacient nevzdá. Pritchardův tým a jejich genetický obvod ale dokáží využít nevyhnutelné evoluce nádoru proti němu samotnému.

Hra Whac-A-Mole pro malé děti. Kredit: Anna Frodesiak, Wikimedia Commons.

Pritchard vysvětluje, že nové léčby šité na míru konkrétním pacientům ve skutečnosti často selžou. Nejde o to, že by taková léčba nebyla účinná. Problém je v tom, že nádorové buňky jsou různorodé. Vždy jsou některé z nich odolnější než jiné – a ty se pak mohou opět namnožit a vyvolat obávaný relaps nádoru. Krtek opět vystrčí hlavu z nory.

Jak spolehlivě a rychle porazit hru „Bouchni krtka?“ Vědci se rozhodli v případě nádorů hacknout mechanismus hry a donutit krtka, aby vykoukl z nory na určeném místě, kde na něj budou čekat. Tohle dokáže jejich genetický obvod, který tvoří dva geny, fungující jako spínače. Jeden ovládá mutaci genu EGFR, což je terč pro léky na nemalobuněčný karcinom plic (NSCLC, Non-Small Lung Cancer). Druhý spínač je zabiják.

Jak to funguje? Nejprve je nutné geneticky upravit některé buňky v nádoru a vložit do nich trojského koně, tedy uvedený genetický obvod. Pak lékaři genetickým obvodem zapnou rezistenci a léčí nádor léčivem, proti němuž míří použitá rezistence. Léčba zabije buňky nádoru, které nejsou rezistentní. Přežije pár přirozeně rezistentních buněk, které by za normálních okolností způsobily relaps nádoru.

Současně ale také přežijí buňky s vloženým genetickým obvodem a se zapnutou rezistencí. Upravené buňky s genetickým obvodem přerostou původní rezistentní buňky nádoru, čímž překazí relaps. V dalším kroku se prvním spínačem opět vypne rezistence a druhým spínačem se zapne výroba toxinu, který zabije buňku s genetickým obvodem i buňky okolo. Simulace i experimenty potvrzují, že to funguje. Stačí pár geneticky upravených buněk a nakonec mohou zničit celý heterogenní nádor.

Video: Best Whack A Mole Game Ever!!

Literatura

Pennsylvania State University 4. 7. 2024.

Nature Biotechnology online 4. 7. 2024.