Szanowni Państwo,
Ze względu na epidemię, ulegnie zmianie termin XVII Gali Nagrody Zaufania „Złoty OTIS”, planowanej pierwotnie na 16 kwietnia 2020.
O nowym terminie i miejscu dorocznej ceremonii, poinformujemy najszybciej jak będzie to możliwe.
Za niedogodności przepraszam, za zrozumienie dziękuję
Paweł Kruś, przewodniczący Kapituły Nagrody

Gdy nie działa Glivec


Rozmowa z dr. Tomaszem Stokłosą z Zakładu Immunologii Centrum Biostruktury Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego.

Wiosną w „Cancer Research” opublikowano wyniki badań, w których jest Pan pierwszym autorem. Czego dotyczyły?

Chcieliśmy się dowiedzieć, dlaczego w przewlekłej białaczce szpikowej, leczonej nowoczesnym lekiem o nazwie imatynib (Glivec®), u 20 proc. pacjentów występuje pierwotna bądź wtórna oporność na ten lek.

To może ab ovo: skąd się bierze białaczka szpikowa?

Przewlekła białaczka szpikowa najczęściej jest diagnozowana przy okazji tzw. rutynowych badań okresowych, gdy okazuje się, że pacjent ma np. powiększoną śledzionę, a leukocytów 100–200 tys. przy normie 5–7 tys. na mm3. Źródło choroby bierze się z transformacji nowotworowej komórek macierzystych krwiotworzenia onkogenem BCR/ABL. W pewnym momencie, nie wiadomo dlaczego, dochodzi do wymiany dwóch kawałków chromosomów: fragment 9. przemieszcza się na 22. i odwrotnie. W komórce macierzystej szpiku może to oznaczać początek przewlekłej białaczki szpikowej. Dlaczego? Bo gen ABL na chromosomie 9. koduje, potrzebną komórce tylko od czasu do czasu, kinazę tyrozynową – należącą do popularnej grupy enzymów fosforylujących tyrozynę w różnych białkach. Przemieszczenie kawałka chromosomu 9. na 22. powoduje powstanie unikalnego onkogenu BCR/ABL, który ma aktywność kinazy tyrozynowej niejako włączoną na stałe i zaczyna „popychać” prawidłową komórkę szpiku do niekontrolowanych podziałów. Mamy wówczas do czynienia z „wyrzuceniem” na obwód komórek, które nie dokończyły procesu różnicowania. Jest ich zdecydowanie za dużo.

Taka faza przewlekłej białaczki szpikowej może trwać kilka lat bez poważnych objawów, ale w tym czasie choroba ewoluuje w złym kierunku, np. pojawiają się wtórne zmiany genetyczne, jak dodatkowe translokacje kawałków chromosomów. Dochodzi do rozchwiania się genomu, do kolejnych mutacji. Choroba nieuchronnie zmierza do fazy ostrej, w której jedyną szansą może być przeszczep szpiku. Niestety, zazwyczaj w tej fazie jest już na to za późno.

A jak działa imatynib w klinice?

Istotnie przedłuża relatywnie łagodną fazę przewlekłą choroby. W 2006 roku opublikowano badanie, które pokazało, że nawet po 5 latach od wprowadzenia tego leku ok. 80 proc. pacjentów było dalej w tej fazie, czyli czworgu z pięciorga pacjentów już na pewno przedłużył życie.

O ile?

Na razie nie wiadomo, bo badania są świeże i brak „końcowego punktu”. Ale imatynib działa, poza tym pojawiły się nowe, silniejsze leki.

W większości przypadków imatynib sprawia, że nieprawidłowa komórka przestaje się dzielić i umiera. Normalnie, gdy zaczynają się dziać złe rzeczy z genomem, wszystkie mechanizmy zmierzają do tego, by komórkę unieszkodliwić. W komórkach białaczek „zły szef” – BCR/ABL – blokuje te mechanizmy. Gdy powstrzyma go imatynib, gwałtownie uruchamia się mechanizm samobójczej śmierci komórki (apoptozy).

Państwa zainteresowało jednak, dlaczego 1/5 chorych nie korzysta z dobrodziejstwa imatynibu. A więc dlaczego?

Najczęstszą przyczyną oporności na imatynib i jego następców są mutacje w genie BCR/ABL, czyli zmiany nukleotydów w nici DNA, prowadzące do zmiany aminokwasów. Najlepiej opisana jest mutacja T3151, gdy w pozycji 315. aminokwasowej treonina ulega zamianie na izoleucynę, „duży aminokwas”, który sprawia, że imatynib przestaje „pasować” do centrum aktywnego enzymu. Dlaczego dochodzi do mutacji w genie BCR/ABL? Bo cały genom komórki białaczkowej jest niestabilny wskutek zaburzeń w naprawie DNA. Sytuacja przypomina samochód kierowany przez pijanego kierowcę, w którym po kolei odpadają wszystkie części, a mimo to jedzie dalej ku nieuchronnej zgubie. Podobnie dzieje się z genomem komórki białaczkowej. Zachodzi w niej coraz więcej mutacji, ale jest tak niestabilna genetycznie, że oporna na leczenie.

Tu wchodzimy na pole zaburzeń mechanizmów naprawy DNA, którymi zajmuję się wraz z zespołem dr. Skórskiego z Filadelfii. Nasza praca jest jedną z „cegiełek”. Otóż – nie wchodząc w szczegóły – naprawa uszkodzeń DNA w białaczce jest niewierna i to prowadzi do powstawania mutacji. Jest jednak znane białko p53, nazywane często strażnikiem genomu, które w razie uszkodzenia DNA aktywuje produkcję całej masy innych białek. Ich zadaniem jest albo zatrzymanie komórki w cyklu komórkowym i naprawa uszkodzenia, by defekt DNA nie został przekazany komórkom potomnym, albo zmuszenie jej do apoptozy. Wykazaliśmy, że mechanizmy naprawy w komórce białaczkowej mają zdecydowanie mniejszą aktywność, jakby „wolały” nie naprawiać zniszczeń, aby uniknąć śmierci. To taki zdezelowany samochód pędzący ku zagładzie. Swojej i organizmu.

A skąd zainteresowanie właśnie białaczką szpikową? Są przecież potężniejsi „zabójcy”, choćby rak płuc?

To bardzo ciekawa choroba, która wyznaczyła w badaniach nad nowotworami pewne „kamienie milowe”. W 1960 roku dwaj amerykańscy naukowcy, Nowel i Hungerford, zaobserwowali u chorych z przewlekłą białaczką szpikową malutki chromosom, który nazwali „minute chromosom” (później nazwany chromosomem „Filadelfia” – od miejsca odkrycia). To był właśnie chromosom 22., którego większy kawałek przemieścił się na chromosom 9. W ostatnim zdaniu swojej krótkiej pracy napisali, że ta zamiana jest prawdopodobnie przyczyną procesu nowotworowego. W  latach 80. badania z użyciem najnowszych technik pokazały, że w chromosomie 22. mamy unikalny gen. Następnie wykazano, że ten gen koduje onkogenną kinazę tyrozynową, która może napędzać proces nowotworzenia. Potem po raz pierwszy zastosowano leczenie swoistym inhibitorem kinazy tyrozynowej – właśnie imatynibem. Był rok 2001, gdy okładka magazynu „Time” triumfalnie wieściła, iż wreszcie mamy dobrą amunicję w walce z nowotworami.

Choć przewlekła białaczka szpikowa jest relatywnie rzadkim nowotworem, to można zaryzykować twierdzenie, że wytycza nowe szlaki w całej onkologii. Nie tracimy więc nadziei, że i nasze badania nad nią mogą pomóc w odkryciu uniwersalnych mechanizmów oporności na leczenie w nowotworach.

Ile czasu minęło od rozpoczęcia badań do publikacji w „Cancer Research”?

Sporo. Zacząłem projekt w 2001 roku na stypendium w Filadelfii, pracując w zespole dr. Tomasza Skórskiego. W pewnym momencie zabrakło nam jednak techniki, która pozwoliłaby zbadać, czy naprawa DNA jest w omawianej sytuacji zaburzona czy nie.

W tego typu badaniach zazwyczaj zaczyna się od linii komórkowych – bardzo wygodnych modeli badawczych, które jednak często są wielokrotnie pasażowane. Tych linii komórkowych jest wiele. My mamy np. model badawczy, który naśladuje prawidłowe komórki szpiku, bardzo szybko umierające, jeśli nie otrzymują czynników wzrostu. Mamy też komórki, w które „włożono” onkogen BCR/ABL, niewrażliwe na brak czynników wzrostu, które dzielą się w nieskończoność. To są bardzo „wdzięczne” modele, bo gdy nie uda się jeden eksperyment, to po prostu rozmraża się nową porcję komórek do kolejnego. Ale brak pewności, czy to, co odkryto na linii komórkowej, rzeczywiście ma znaczenie w klinice.

Po powrocie z USA nawiązałem współpracę z hematologami z Instytutu Hematologii i Transfuzjologii, z zespołu prof. Krzysztofa Warzochy. Dr Seferyńska kilka lat zbierała próbki krwi pacjentów chorych na przewlekłą białaczkę szpikową. Dopiero te próbki (wielkie dzięki tym chorym ludziom za dodatkowe 10 ml krwi dla nauki!) pozwoliły zbadać, czy odkrycia na laboratoryjnej linii komórkowej dotyczą także komórek, które szkodzą pacjentom. Okazało się, że tak. Badania były prowadzone w ramach wieloośrodkowej współpracy. Oprócz zespołu dr Skórskiego z Uniwersytetu Temple w Filadelfii i dr. Seferyńskiej z IHiT bardzo pomogli dr Popławski i prof. Błasiak z Zakładu Genetyki Molekularnej Uniwersytetu Łódzkiego.

Dlaczego w tylu ośrodkach?

To chyba jedyny sposób na robienie dobrej nauki w Polsce. Jeżeli jesteśmy za mali na wielkie prace, to nie należy z nich rezygnować na rzecz „pracek”, tylko trzeba szukać możliwości współpracy. Często znakomity pomysł nie wystarcza i trzeba go sprzedać komuś, kto ma np. wspaniale wyposażone laboratorium, jak to w Filadelfii.

Co dalej?

Prowadzimy badania do następnych projektów, np. związane z przełamywaniem oporności na imatynib przy użyciu kombinacji terapeutycznych. Jeżeli na komórkach od chorych w bardzo zaawansowanym stadium choroby pokażemy, że nasza terapia tę oporność przełamuje, to będzie to niezwykle cenne odkrycie.

Ważne jest nie tylko zabicie komórek nowotworowych, ale i zablokowanie ich podziału. Unicestwienie nawet 95 proc. komórek nowotworowych daje efekt krótkotrwały, bo pozostaje 5 proc. opornych, dzielących się błyskawicznie i dających wznowy, prowadzące tak czy inaczej do śmierci pacjenta.

Doraźnie nasze badania próbek krwi od konkretnych chorych umożliwiają sprawdzenie, czy pacjent ma mutację i jaką, a to pozwala ukierunkować leczenie lub uniknąć ogromnych kosztów zastosowania inhibitora, który na pewno nie zadziała, a tylko na krótko da złudną nadzieję. Można powiedzieć, że to wstęp do farmakogenomiki – prognozowania efektów terapii na podstawie badań genetycznych.

Dziękuję za rozmowę.

POLECANE DLA CIEBIE

START TYPING AND PRESS ENTER TO SEARCH