Specjaliści z Narodowego Instytutu Onkologii wraz z Instytutem Biochemii i Biofizyki PAN i Uniwersytetem Medycznym w Łodzi, stworzyli model badawczy, który pozwala dokładnie prześledzić, jak komórki raka piersi reagują na działanie układu odpornościowego.
Układ odpornościowy może różnie reagować
Immunoterapia to podejście terapeutyczne, polegające na modulowaniu działania układu odpornościowego w celu zwalczania chorób – od infekcji, przez choroby autoimmunologiczne. Szczególnie istotne zastosowanie ta gałąź nauki znalazła w leczeniu nowotworów. Nie tylko zmieniła sposób leczenia wielu chorób, ale także postawiła przed naukowcami nowe pytania badawcze, dotyczące relacji między guzem a organizmem pacjenta.
Kluczowe znaczenie mają tu badania podstawowe i translacyjne, które pozwalają zrozumieć, dlaczego układ odpornościowy czasem skutecznie eliminuje komórki nowotworowe, a w innych sytuacjach – zamiast je niszczyć – sprzyja ich przetrwaniu lub nawet progresji choroby.
– Immunoterapia otworzyła zupełnie nowy rozdział w leczeniu nowotworów, ale jej skuteczność zależy od bardzo precyzyjnego zrozumienia interakcji między układem odpornościowym a komórkami nowotworowymi. Bez tego trudno mówić o terapii naprawdę spersonalizowanej – mówi prof. Elżbieta Sarnowska, kierująca w Instytucie Pracownią Immunoterapii Eksperymentalnej.
Przykładem takich badań są prace prowadzone nad rakiem piersi – jednym z najczęściej diagnozowanych nowotworów u kobiet na świecie. Choroba ta cechuje się dużą różnorodnością biologiczną i kliniczną, co bezpośrednio wpływa na odpowiedź na leczenie, w tym właśnie immunoterapię.
– W zależności od typu molekularnego raka piersi (np. luminalny, HER2-dodatni czy potrójnie ujemny), choroba może przebiegać agresywnie, z szybkim rozwojem przerzutów, lub pozostawać przez długi czas w stanie utajenia, by po latach ponownie dać znać o sobie. Ta zdolność nowotworu do przechodzenia w stan uśpienia (ang. dormancy) stanowi jedno z największych wyzwań współczesnej onkologii – wyjaśnia prof. Zbigniew Nowecki, kierujący Kliniką Nowotworów Piersi i Chirurgii Rekonstrukcyjnej NIO.
Jaka jest rola limfocytów?
W ramach współpracy zespołów badawczych i klinicznych Instytutu – Zespołu Pracowni Immunoterapii Eksperymentalnej, we współpracy z dr Katarzyną Pogodą i prof. Zbigniewam Noweckim z Kliniki Nowotworów Piersi i Chirurgii Rekonstrukcyjnej – oraz zespołu prof. Tomasza Sarnowskiego z Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN i prof. Michała Panka z Uniwersytetu Medycznego w Łodzi, opracowano zaawansowany model umożliwiający analizę interakcji między komórkami raka piersi a układem odpornościowym, ze szczególnym uwzględnieniem roli limfocytów T CD4⁺. Badania wykazały, że odpowiedź nowotworu na atak immunologiczny nie jest jednoznaczna a odpowiedź komórek nowotworowych na atak limfocytów T jest silnie zależna od kontekstu biologicznego guza.
– W jednym z typów raka piersi zamiast zniszczenia komórek nowotworowych dochodzi do ich „przystosowania się” do ataku układu odpornościowego. Pod wpływem sygnałów wysyłanych właśnie przez limfocyty T CD4⁺, komórki raka nie tylko przetrwają, ale mogą stać się bardziej agresywne i łatwiej rozprzestrzeniać się w organizmie – tłumaczy prof. Sarnowska. – Towarzyszy temu zmiana otoczenia guza – pojawia się więcej substancji sprzyjających stanowi zapalnemu, a jednocześnie uruchamiane są mechanizmy, które osłabiają działanie układu odpornościowego. – kontynuuje.
W toku badań, badaczom udało się także ustalić, że w innym typie raka piersi aktywacja układu odpornościowego prowadzi do niemal całkowitej eliminacji komórek nowotworowych – nawet do około 90 proc. Jednak część z nich przechodzi w stan „uśpienia” (tzw. dormancy), pozostając niewrażliwą na klasyczne leczenie i potencjalnie odpowiadając za późne nawroty choroby.
– Komórki te „spowalniają” swoje funkcjonowanie do minimum, ale nadal pozostają żywe i potrafią przetrwać w niesprzyjających warunkach przez bardzo długi czas – podkreśla jedna z badaczek, onkolog kliniczna dr n. med. Katarzyna Pogoda. Właśnie w stanie uśpienia stanowią szczególne zagrożenie kliniczne, ponieważ nie dzielą się aktywnie, są odporne na tradycyjną chemioterapię, która działa głównie na szybko namnażające się komórki. W stanie uśpienia przechodzą głębokie zmiany metaboliczne – ograniczają zużycie energii, jednocześnie włączając mechanizmy obronne, które hamują działanie limfocytów T, które normalnie niszczą raka, oraz wydzielają sygnały przyciągające komórki wspierające rozwój nowotworu, w tym makrofagi typu M2. – dodaje lekarka.
Badania, prowadzone w Narodowym Instytucie Onkologii wnoszą nowe spojrzenie na rolę układu odpornościowego w przebiegu raka piersi. Pokazują, że odpowiedź limfocytów T CD4⁺, wbrew dotychczasowym przekonaniom, nie zawsze prowadzi do zniszczenia komórek nowotworowych, a w niektórych przypadkach może sprzyjać ich uśpieniu lub nawet zwiększać agresywność guza. To odkrycie, które zmienia sposób myślenia o nowotworze: rak nie jest już postrzegany jedynie jako zbiór agresywnie dzielących się komórek, lecz jako dynamiczny twór, który aktywnie reaguje na presję immunologiczną i potrafi manipulować swoim otoczeniem.
– Wyniki są niezwykle ważne, ponieważ pomagają wyjaśnić mechanizmy obserwowane przez zespoły w praktyce klinicznej. Zrozumienie tych mechanizmów jest kluczowe dla poprawy skuteczności leczenia i ograniczenia ryzyka nawrotów. Zaczynamy lepiej rozumieć, dlaczego podobnie leczone pacjentki mogą mieć zupełnie różny przebieg choroby. To przesuwa punkt ciężkości z pytania „czy układ odpornościowy działa” na „jak działa i jaki efekt to przynosi”. To dobra wiadomość, bo oznacza, że jesteśmy coraz bliżej bardziej precyzyjnego i skutecznego leczenia – podsumowuje prof. Nowecki.
Od odkryć do leczenia
Niezwykle istotnym elementem projektu jest ścisła współpraca między zespołami badań molekularnych a klinicystami, która umożliwia bezpośrednie przekładanie wyników naukowych na praktykę leczenia. To podejście wyznacza kierunek dalszych działań – skoncentrowanych na lepszym zrozumieniu mechanizmów uśpienia komórek nowotworowych, ich zdolności do unikania kontroli immunologicznej oraz czynników odpowiedzialnych za ich ponowną aktywację.
W kolejnych etapach zespół planuje pogłębione analizy mechanizmów odpowiedzialnych za wchodzenie komórek nowotworowych w stan uśpienia oraz ich zdolność do szybkiej ucieczki spod kontroli układu odpornościowego.
Czytaj też:
Rak piersi: wynik wpływa na leczenie. Nowa kampania