Z inicjatywny naukowców z Narodowego Instytutu Onkologii, we współpracy z Instytutem Biochemii i Biofizyki PAN oraz Uniwersytetem Medycznym w Łodzi, powstał zaawansowany model badawczy, który pozwala dokładnie prześledzić, jak komórki raka piersi reagują na działanie układu odpornościowego. Projekt umożliwił nie tylko obserwację tych interakcji, ale także lepsze zrozumienie ich konsekwencji. O wynikach tego odkrycia piszemy w tekście.
Zrozumieć relację między nowotworem a układem odpornościowym
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. To właśnie tego typu zaawansowane projekty badawcze są realizowane w Narodowym Instytucie Onkologii (NIO-PIB), gdzie zespoły naukowców i klinicystów wspólnie analizują złożone mechanizmy immunologiczne.
- 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 - podkreśla 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.
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 naukowczyni.
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%. 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. Zbigniew Nowecki.
Od odkryć naukowych do przyszłości 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.
- Równolegle prowadzone będą badania nad czynnikami inicjującymi ponowną aktywację tych komórek, aby w przyszłości lepiej monitorować i leczyć pacjentki z rakiem piersi – mówi prof. Sarnowska.
Głębsze poznanie relacji między komórkami raka a układem odpornościowym daje szansę na takie ukierunkowanie leczenia, które nie tylko skutecznie eliminuje widoczne ogniska choroby, ale również kontroluje komórki pozostające w stanie uśpienia i zapobiega ich ponownej aktywacji. To właśnie w tym obszarze immunoterapia może odegrać rolę kluczową.
