Ελληνικό αντικαρκινικό φάρμακο!

Ένα αντίσωμα που βάζει φρένο στις καρκινικές μεταστάσεις έχουν στα χέρια τους Έλληνες ερευνητές και προχωρούν ολοταχώς προς την ανάπτυξη νέου φαρμάκου

Σουφλέρη Ιωάννα Α.

Αντισώματα, στο σχεδιάγραμμα με κίτρινο-μπλε, ετοιμάζονται να προσδεθούν στις κατάλληλες θέσεις στην επιφάνεια του καρκινικού κυττάρου (κόκκινο σκούρο) που βρίσκεται μέσα σε ένα αιμοφόρο αγγείο

Παρακαλώ, επιτρέψτε μου να σας εξομολογηθώ μια αδυναμία μου: τρελαίνομαι για ωραίες επιστημονικές ιστορίες!



Ξέρετε, από αυτές που κάτι ξεκινά έτσι, από καθαρή περιέργεια ενός ερευνητή, και καταλήγει, έπειτα από ευφυή πειράματα, ανατροπές και εκπλήξεις, σε ανακαλύψεις που μπορεί να έχουν επίδραση στις ζωές εκατομμυρίων ανθρώπων τώρα και στο μέλλον. Οταν μάλιστα οι επιστημονικές αυτές ιστορίες εκτυλίσσονται σε ελληνικά εργαστήρια (με όλες τις ελλείψεις και τα προβλήματα που αυτά διαθέτουν σε σχέση με αντίστοιχά τους του εξωτερικού), ε, τι να γίνει, μου αρέσουν ακόμη πιο πολύ.

Η δρ Λία Πατσαβούδη
Μια τέτοια ιστορία είναι αυτή που θα διαβάσετε παρακάτω. Εκτυλίχθηκε ολόκληρη στο Ελληνικό Ινστιτούτο Παστέρ και ειδικότερα στην ομάδα της συνεργαζόμενης ερευνήτριας αλλά και καθηγήτριας Βιολογίας στο ΤΕΙ Αθήνας δρος Λίας Πατσαβούδη και προσφάτως πήρε διαβατήριο για «διεθνή καριέρα». Ολα άρχισαν πριν από 15 και πλέον χρόνια, όταν η ομάδα της ελληνίδας ερευνήτριας αναζητούσε μόρια που σχετίζονταν με την ανάπτυξη του εγκεφάλου, αλλά σήμερα η ομάδα (που με τα χρόνια έχει αλλάξει καθώς οι διδακτορικοί φοιτητές παίρνουν το δίπλωμά τους και δίνουν τη θέση τους στις επόμενες γενιές) έχει στα χέρια της έναν ισχυρό αντικαρκινικό παράγοντα. Πώς έγιναν όλα αυτά; Αυτό ήταν το ερώτημα που θέσαμε και εμείς στη δρα Πατσαβούδη κατά τη διάρκεια συνάντησής μας στο λιτό γραφείο της στο Ινστιτούτο Παστέρ.

Από τον εγκέφαλο στον... καρκίνο

«Καθώς τα ερευνητικά μας ενδιαφέροντα εστιάζονταν στην ανάπτυξη του νευρικού συστήματος προσπαθούσαμε να απομονώσουμε και να μελετήσουμε μόρια που θα είχαν καθοριστικό ρόλο σε αυτήν» μας είπε η δρ Πατσαβούδη και προσέθεσε: «Ενας καλός τρόπος να απομονώσει κανείς μόρια προς μελέτη είναι η δημιουργία αντισωμάτων τα οποία από τη φύση τους "συλλαμβάνουν" τα αντιγόνα τους».

Προκειμένου να δημιουργήσουν αντισώματα σε ποντίκια οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μεμβράνες εμβρυϊκών εγκεφάλων αρουραίων. Το ανοσοποιητικό σύστημα των ποντικιών αντέδρασε στην είσοδο των ξένων μορίων δημιουργώντας μια σειρά αντισώματα, μεταξύ των οποίων και εκείνο με την κωδική ονομασία Mab4C5. Εχοντας αντισώματα στα χέρια τους οι ερευνητές μπορούσαν πια να μελετούν τα αντίστοιχα αντιγόνα τους στον αναπτυσσόμενο εγκέφαλο και το Mab4C5 έδειχνε να συνδέεται με ένα πολύ ενδιαφέρον μόριο. «Το αντιγόνο του Mab4C5 εντοπιζόταν στην αναπτυσσόμενη παρεγκεφαλίδα και έδειχνε να εμπλέκεται στη μετακίνηση των νευρικών κυττάρων. Την υποψία μας αυτή επιβεβαιώσαμε με τον κατάλληλο πειραματισμό» σημείωσε η δρ Πατσαβούδη.

 

Το αντίσωμα που κλείνει το δρόμο στη μετάσταση

Αυτό που έκαναν οι έλληνες ερευνητές ήταν να προσθέσουν το αντίσωμα στην καλλιέργεια νευρικών κυττάρων. Οταν διεπίστωσαν ότι η παρουσία του αντισώματος ήταν ικανή να αναστείλει τη μετανάστευση των κυττάρων αυτών, είχαν πάρει και την απάντησή τους σχετικά με τη λειτουργία του μορίου που μελετούσαν: «Το δεσμευμένο από το αντίσωμα μόριό μας δεν μπορούσε πια να επιτελέσει τη λειτουργία του και αυτό είχε ως συνέπεια να παρεμποδίζεται σημαντικά η κινητικότητα των κυττάρων στην καλλιέργεια. Συμπεράναμε λοιπόν ότι όντως το πρωτεϊνικό μόριο το οποίο αναγνωριζόταν από το Mab4C5 εμπλεκόταν στη μετανάστευση των κυττάρων, διαδικασία που είναι κεφαλαιώδους σημασίας κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη του εγκεφάλου» εξήγησε η δρ Πατσαβούδη.

Συνολικά αυτά τα πρώτα πειραματικά βήματα των ελλήνων ερευνητών αποκάλυψαν δύο στοιχεία για την πρωτεΐνη που μελετούσαν: ότι αυτή εντοπιζόταν στη μεμβράνη των αναπτυσσόμενων νευρικών κυττάρων (αφού το αντίσωμα δημιουργήθηκε έναντι μεμβρανικών πρωτεϊνών) και ότι ήταν μέρος του μηχανισμού που εξασφάλιζε τη μετακίνηση του κυττάρου. Αλλά δεν γνώριζαν ακόμη την ταυτότητα της πρωτεΐνης που μελετούσαν ούτε φυσικά τον τρόπο με τον οποίο επιτελούσε τον ρόλο της.

Θερμικό σοκ... επιφανείας

«Χρειάστηκε να περιμένουμε ως το 2003 και να χρησιμοποιήσουμε τεχνολογίες της πρωτεομικής για να πληροφορηθούμε ότι η πρωτεΐνη που αναγνωριζόταν από το Mab4C5 δεν ήταν άλλη από την HSP90, μία από τις γνωστότερες πρωτεΐνες θερμικού σοκ» μας είπε η ελληνίδα ερευνήτρια.

Πράγματι οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ (Heat Shock Proteins, HSP) είναι μια μεγάλη ομάδα πρωτεϊνών και η HSP90 είναι από τις γνωστότερες εκπροσώπους της. Στο εσωτερικό του φυσιολογικού κυττάρου οι πρωτεΐνες αυτές, οι οποίες είναι απολύτως απαραίτητες για την επιβίωση, παίζουν ρόλο συνοδών άλλων μορίων. Ειδικότερα βοηθούν νεοσυντιθέμενα πρωτεϊνικά μόρια να λάβουν το σωστό σχήμα τους στον χώρο και να γίνουν λειτουργικά. Ωστόσο οι έλληνες ερευνητές είχαν εντοπίσει την πρωτεΐνη όχι στο εσωτερικό αλλά στην επιφάνεια του κυττάρου. Τι συνέβαινε λοιπόν;

Οπως κατέδειξε περαιτέρω πειραματισμός, δύο πράγματα συνέβαιναν: αφενός, οι έλληνες ερευνητές ήταν οι πρώτοι που κατεδείκνυαν την παρουσία της HSP90 στην κυτταρική μεμβράνη εμβρυϊκών κυττάρων και αφετέρου έδειξαν ότι το αντίσωμά τους (το Mab4C5) δεν μπορούσε να εισέλθει στο εσωτερικό του κυττάρου (καθώς είναι γνωστό ότι η HSP90 αφθονεί εκεί, συνεπώς αν το αντίσωμα μπορούσε να εισέλθει στο κύτταρο θα «συνελάμβανε» και τα ενδοκυτταρικά μόρια της HSP90).

Το 2004 και ενώ η ελληνική ερευνητική ομάδα κατεδείκνυε ότι το αντίσωμά της εντόπιζε την HSP90 στην επιφάνεια εμβρυϊκών νευρικών κυττάρων που μετανάστευαν, μια αμερικανική ομάδα κατεδείκνυε ότι η πρωτεΐνη αυτή εμπλεκόταν στις μεταστάσεις καρκινικών κυττάρων. Το γεγονός αυτό δεν είναι περίεργο: η μετακίνηση φυσιολογικών κυττάρων κατά τη διάρκεια της εμβρυογένεσης και της ανάπτυξης ζωτικών οργάνων όπως ο εγκέφαλος υπακούει στους ίδιους κανόνες ή μάλλον χρησιμοποιεί τους ίδιους κυτταρικούς μηχανισμούς που χρησιμοποιούν και τα καρκινικά κύτταρα για να μεταναστεύσουν σε άλλες θέσεις.

Αναστολή της μετάστασης!

Για τον πειραματισμό της η αμερικανική ομάδα είχε χρησιμοποιήσει ένα αντίσωμα το οποίο μπορούσε να διεισδύσει και στο εσωτερικό των κυττάρων. Ηταν ακριβώς σε αυτό το σημείο των ερευνών που η δρ Πατσαβούδη και οι συνεργάτες της διεπίστωσαν ότι η αδυναμία του αντισώματός τους να μπει στο κύτταρο θα μπορούσε ίσως να αποδειχθεί και το μεγαλύτερο πλεονέκτημά του! Σύμφωνα με τη δρα Πατσαβούδη, «το σκεπτικό μας ήταν το ακόλουθο: αν η παρουσία της HSP90 είναι απαραίτητη για τη μετάσταση των καρκινικών κυττάρων, η χορήγηση του αντισώματός μας και η σύνδεσή του με την HSP90 θα είχαν ως αποτέλεσμα την αναστολή της μετάστασης των καρκινικών κυττάρων αλλά με επιπρόσθετο πλεονέκτημα το να μένουν ανέπαφα τα μόρια της HSP90 που βρίσκονταν αποκλειστικά στο εσωτερικό φυσιολογικών κυττάρων τα οποία δεν πρέπει με κανέναν τρόπο να διαταραχθούν. Με άλλα λόγια, πιθανότατα είχαμε ένα αντίσωμα το οποίο θα μπορούσε να αποδειχθεί ένα αντικαρκινικό φάρμακο εναντίον των μεταστάσεων ενώ θα άφηνε ανέπαφα τα υγιή κύτταρα».

Με δεδομένο ότι οι μεταστάσεις είναι η κύρια αιτία θανάτου από καρκίνο, ήταν προφανές ότι οι έλληνες βιολόγοι  δεν θα μπορούσαν να μη διερευνήσουν την παραπάνω υπόθεση. Οπως μπορεί κανείς να διαπιστώσει σε μια σειρά άρθρα τα οποία έχουν δημοσιεύσει σε έγκριτες επιστημονικές επιθεωρήσεις, η υπόθεσή τους επιβεβαιώθηκε πλήρως. Ειδικότερα στο πρώτο μέρος του πειραματισμού που σκόπευε να ελέγξει αν όντως το αντίσωμά τους θα μπορούσε να αναστείλει τις μεταστάσεις, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα κλασικό πειραματικό μοντέλο: τοποθέτησαν καρκινικά κύτταρα μελανώματος σε ποντίκια και παρακολούθησαν την εξέλιξή τους όταν σε αυτά χορηγήθηκε και το αντίσωμα Mab4C5. Υπό κανονικές συνθήκες, τα καρκινικά κύτταρα μελανώματος μεταναστεύουν στους πνεύμονες των ποντικών και σύντομα τα ζώα πεθαίνουν. Σύμφωνα με το σχετικό άρθρο των ερευνητών του Ινστιτούτου Παστέρ το οποίο δημοσιεύτηκε στην επιθεώρηση «Clinical Cancer Research» (τεύχος  13:6, σελ. 1.831-1.838, Μάρτιος 2007), τα ευρήματά τους ήταν ακριβώς αυτά που είχαν ελπίσει: τα ποντίκια στα οποία μαζί με τα καρκινικά κύτταρα είχε χορηγηθεί και το αντίσωμα συνέχιζαν να ζουν και να είναι υγιή, όταν εκείνα που είχαν λάβει μόνο τα καρκινικά κύτταρα υπέστησαν μεταστάσεις και πέθαναν.

Μετά το μελάνωμα και ο μαστός

Βεβαίως αυτή η πρώτη απόδειξη της ικανότητας του αντισώματος να βάζει φρένο στις μεταστάσεις καρκινικών κυττάρων έπρεπε να ελεγχθεί περαιτέρω. Αυτή τη φορά η δρ Πατσαβούδη και η ομάδα της επέλεξαν να εργαστούν με ανθρώπινα κύτταρα καρκίνου του μαστού. «Ενα από τα χαρακτηριστικά αυτών των κυττάρων είναι το γεγονός ότι στην επιφάνειά τους εκφράζουν την HSP90, την πρωτεΐνη του θερμικού σοκ που αναγνωρίζει το αντίσωμά μας και επιπλέον την εκκρίνουν στο περιβάλλον τους. Θελήσαμε λοιπόν να διερευνήσουμε την επίδραση της προσθήκης του αντισώματος στη συμπεριφορά των καρκινικών κυττάρων του μαστού» μας είπε η ελληνίδα καθηγήτρια.

Τα καρκινικά κύτταρα δεν εκφράζουν τυχαία την HSP90 στην επιφάνειά τους: η πρωτεΐνη αυτή, της οποίας ο ρόλος είναι να εξασφαλίζει ότι άλλες πρωτεΐνες θα λάβουν το σωστό σχήμα στον χώρο για να μπορούν να είναι ενεργές, κάνει ακριβώς το ίδιο και όταν εκκρίνεται από το κύτταρο. Ειδικότερα, εξασφαλίζει ότι μια κατηγορία πρωτεϊνών οι οποίες ονομάζονται μεταλλοπρωτεϊνάσες θα είναι ενεργές. Τι κάνουν οι μεταλλοπρωτεϊνάσες; «Πέπτουν» το παχύρρευστο εξωκυττάριο υλικό ανοίγοντας έτσι τον δρόμο στα κύτταρα που «θέλουν» να μετακινηθούν. Με άλλα λόγια, οι μεταλλοπρωτεϊνάσες ελευθερώνουν το πεδίο για τις μεταστάσεις.

Οπως μπορεί κανείς να διαβάσει σε άρθρο της ελληνικής ερευνητικής ομάδας στην επιθεώρηση «BMC Cell Biology» (τεύχος 11:51, 2010), η χορήγηση του αντισώματος στα πειραματόζωα με καρκίνο του μαστού είχε ως αποτέλεσμα την παρεμπόδιση μεταστατικών εναποθέσεων στον πνεύμονα. «Η πρόσδεση του αντισώματος στα μόρια της HSP90 έχει ως αποτέλεσμα αυτά να μην είναι ελεύθερα να συμβάλουν στην ενεργοποίηση των μεταλλοπρωτεϊνασών, πράγμα που με τη σειρά του καθιστά δύσκολη την μετάσταση των καρκινικών κυττάρων και την εγκατάστασή τους σε άλλους ιστούς» εξήγησε η δρ Πατσαβούδη.

Ολοταχώς προς νέο φάρμακο!

Πειράματα όπως τα παραπάνω που βρίσκονται σε εξέλιξη έχουν δείξει στους ερευνητές ότι πράγματι κρατούν στα χέρια τους έναν δυνητικό ισχυρό αντικαρκινικό παράγοντα. Ετσι έχουν ήδη προχωρήσει στην απόκτηση πατέντας για το αντίσωμά τους (το οποίο έχει «ανθρωποποιηθεί» για να είναι συμβατό για χρήση σε ανθρώπους) και έχουν ολοκληρώσει μια σειρά προκλινικές μελέτες. Επόμενο βήμα τους είναι η αναζήτηση ιδιωτικών κεφαλαίων που θα καλύψουν τη μεγάλη δαπάνη για ευρείες κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους προκειμένου το αντίσωμά τους να βρει τον δρόμο για τη φαρμακευτική αγορά. Επικεφαλής αυτής της προσπάθειας είναι ο βιολόγος και σύμβουλος επιχειρήσεων βιοτεχνολογίας κ. Νάσος Αλεβιζόπουλος, ο οποίος εξήγησε στο «BHMAScience» τους λόγους για τους οποίους θεωρεί ότι το μονοκλωνικό αντίσωμα της ομάδας της δρος Πατσαβούδη μπορεί να είναι ενδιαφέρον και επενδυτικά: «Τα μονοκλωνικά αντισώματα αποτελούν αυτή τη στιγμή ισχυρούς αντικαρκινικούς παράγοντες. Είναι χαρακτηριστικό ότι από τις πωλήσεις των τριών πιο επιτυχημένων της αγοράς ο τζίρος ανέρχεται στα 6 δισ. δολάρια τον χρόνο. Θεωρώ ότι το Mab4C5 έχει δώσει τα καλύτερα δείγματα τόσο για την αποτελεσματικότητά του όσο και για την ασφάλειά του. Ελπίζω σύντομα να μπορέσουμε να δείξουμε το ίδιο καλά αποτελέσματα με κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους».

Και εμείς ελπίζουμε και ευχόμαστε ακριβώς το ίδιο!
Η απόδειξη!

Στη διπλή φωτογραφία από τον πειραματισμό της ελληνικής ερευνητικής ομάδας διαπιστώνουμε τις ιδιότητες του αντισώματος. Αφενός δεν προσδένεται στα φυσιολογικά κύτταρα (αριστερή φωτογραφία) και ως εκ τούτου δεν αναμένεται να έχει παρενέργειες, αφετέρου προσκολλάται πάνω στην επιφάνεια των καρκινικών (δεξιά) καλύπτοντας τις θέσεις που θα ήταν απαραίτητες για να μπορέσουν αυτά να μετακινηθούν σε άλλες θέσεις και να δημιουργήσουν νέους όγκους.