Wyhodować pacjenta w laboratorium

ResearchBlogging.org
Medycyna spersonalizowana kojarzy się na ogół z analizą genomu pacjenta, z sekwencjonowaniem, z poznawaniem mutacji, które mogą prowadzić do konkretnych schorzeń, z testami genetycznymi. W tej chwili jednak można mówić o czymś nowym, o swego rodzaju rewolucji w pojmowaniu spersonalizowanej medycyny. Onkologii w szczególności.

Jeszcze do niedawna naukowcy zajmujący się rakiem myśleli sobie – a gdyby tak wyciąć pacjentowi raka, pohodować tego raka w laboratorium, potem do woli potestować sobie na nim leki, a pacjenta traktować tylko tymi, które działają. Tymczasem wiadomo było, że zdrowe, normalne komórki pobrane od pacjenta mogą się in vitro dzielić tylko określoną liczbę razy. Podobnie sądzono, opierając się na obserwacjach, na temat komórek nowotworowych. Teoretycznie wiele komórkowych linii nowotworowych można namnażać w laboratoriach bez końca. Praktycznie jednak wiele z często występujacych u ludzi nowotworów nie ma ochoty rosnąć poza organizmem w nieskończoność, przynajmniej nie w stanie niezmienionym, niezmutowanym. Innymi słowy – często jest tak, że laboratoryjne nowotworowe linie komórkowe w niewielkim tylko stopniu przypominają oryginalne nowotworowe komórki.

Na początku tego roku okazało sie, że marzenia naukowców i onkologów na temat wyhodowania sobie w laboratorium pacjenta (a przynajmniej jego kawałków) mogą się spełnić. Badacze odkryli, że kiedy pobierze się od pacjenta komórki nabłonkowe z dowolnego niemal narządu (spróbowano z prostatą, piersią, płucami, jelitem grubym), i to zarówno komórki zdrowe, jak i komórki nowotworowe, wrzuci się je następnie do butelek hodowlanych oraz zapewni specjalne środowisko, można komórki te w istocie utrzymywać w nieskończoność, a one dzielą się i mnożą, nie zmieniając swoich charakterystyk. To specjalne środowisko zapewniają rosnące w tej samej butelce inne komórki – odpowiednio przygotowane fibroblasty, plus pewien związek chemiczny o ładnej nazwie Y-27632, jeden z inhibitorów kinazy zależnej od Rho (Rho-associated kinase, ROCK). Towarzystwo fibroblastów i Y-27632 stymuluje komórki nowotworowe i komórki zdrowe do proliferacji, bez potrzeby wprowadzania do nich dodatkowych (wirusowych czy komórkowych) genów. Metoda ta pozwala na tzw. re-programowanie komórek zdrowych oraz nowotworowych do stanu „proliferacyjnego”, przy zachowaniu ich oryginalnego kariotypu. Likwidacja zaś specjalnych warunków powoduje, że komórki z powrotem mogą ulegać różnicowaniu.

Odkrycie ważne jest nie tylko dlatego, że wreszcie można długo i namiętnie hodować komórki nabłonkowe w laboratoriach i pracować na nich – choć oczywiście też, ponieważ niektóre z nich (szczególnie komórki prostaty, płuc czy wątroby) normalnie dzielą się in vitro tylko kilka razy, a potem procesy te ulegają zatrzymaniu. Niezwykle ważne jest przede wszystkim to, że od tej chwili w czasie jednego zabiegu operacyjnego można pobrać od pacjenta fragment chorego narządu oraz fragment zdrowej tkanki  z tego samego narządu, następnie równolegle hodować je w laboratorium, po czym testować na nich leki. Można więc sprawdzać konkretny lek dla konkretnego pacjenta, testując w dodatku, czy lek zabija tylko komórki nowotworowe, a nie robi krzywdy komórkom normalnym. Jeśli tak się okaże in vitro, lekarz będzie mógł zastosować w terapii ten właśnie lek, dopasowany dokładnie do tego właśnie pacjenta.

Metoda umożliwi również lepszą diagnostykę, dokładniejszą pracę patologów w laboratoriach, doskonalsze monitorowanie terapii, bankowanie komórek do użycia w przyszłości, a także wiele różnych badań nad mechanizmami nowotworzenia, różnicowania i proliferacji.

A tak wyglądają komórki nabłonkowe (epi) z różnych narządów, hodowane in vitro razem z fibroblastami (białe strzałki) w podłożu z dodatkiem Y-27632 (ilustracja pochodzi z omawianej publikacji):

Liu, X., Ory, V., Chapman, S., Yuan, H., Albanese, C., Kallakury, B., Timofeeva, O., Nealon, C., Dakic, A., Simic, V., Haddad, B., Rhim, J., Dritschilo, A., Riegel, A., McBride, A., & Schlegel, R. (2012). ROCK Inhibitor and Feeder Cells Induce the Conditional Reprogramming of Epithelial Cells The American Journal of Pathology, 180 (2), 599-607 DOI: 10.1016/j.ajpath.2011.10.036

16 uwag do wpisu “Wyhodować pacjenta w laboratorium

  1. Genialne. Aczkolwiek obawiam sie, ze ze wzgledu na koszty bedzie to rzecz dostepna tylko dla najbogatszych…
    Chociaz z drugiej strony podany „przepis” nie brzmi zbyt skomplikowanie.

  2. No właśnie, od razu pomyślałem o kosztach. Ale to chyba w każdym zjawisko medycznym początkowo (i zasadnie) jawi się jako góra pieniędzy, a potem przychodzą obniżki przez efekt skali, podmianę technologii czy inne „uboczne” wynalazki.

  3. @ Futrzak
    Dzięki, przekażę :)
    I fakt, przepis naprawdę nie jest skomplikowany. Koszty na pewno będą, ale też nie takie największe (zwłaszcza w porównaniu z niektórymi technikami medyczno-diagnostycznymi).

    @Andsol
    Też, na pewno. Ale nawet samo rozkręcenie takiego laboratorium nie jest najdroższe.

  4. hm… no tow zasadzie nalezy tylko trzymac kciuki, zeby zaden z wielkich koncernow tego nie opatentowal, bo wtedy to juz nie bedzie w miare tanio i dla wszystkich…

  5. W tej chwili złożone są już dwa wnioski patentowe. Przez twórców metody, czyli przez jednostki naukowe, gdzie pracują. Oni są właścicielami patentów.

  6. Imponujące.
    Z mojej perspektywy interesujące jest czy takie działanie zostanie określone jako terapia czy jako naukowe badanie biomedyczne (w polskim prawie – „eksperyment medyczny”). W pewnym sensie przecież jest to naukowe badanie biomedyczne, które ma prowadzić do skutecznej terapii. Jeżeli tak, to wówczas bardzo trudno będzie szybko podjąć takie działanie (m.in. trzeba będzie uzyskać zgodę komisji bioetycznej i wykonać nieprawdopodobnąilość roboty administracyjnej). A czas tu chyba odgrywa ważną rolę.
    Mam też inną wątpliwość: czy w czasie tych badań nad komórkami pacjenta będzie on będzie pozbawiony dostępu do standardowej terapii? Czy poddanie go standardowej terapii utrudni później zastosowanie terapii zindywidualizowanej?

  7. @ Marcin

    Myślę, że na razie to jest naukowe badanie biomedyczne, tak jak Ty to widzisz. Nie ukrywając już dłużej, że opisuję mój lab – na razie po prostu jesteśmy na początku. Zaczęliśmy organizować to wszystko w lutym tego roku, przy sporym zainteresowaniu naszego centrum rakowego, a także innych instytucji. W tej chwili mamy już niemal wszystko, co jest potrzebne do efektywnej roboty, a więc testujemy – czy wszystko nam dobrze rośnie, czy sprzęt działa, czy system bankowania działa, itd. Na terapię z użyciem metody przyjdzie na pewno czas, na pewno będą potrzebne zgody komisji etycznych i inne tym podobne, ale to się zrobi. A na szczęście ja się nie muszę tym zajmować :), ja tu tylko sprzątam, tzn. bawię się w ogrodnika podlewającego komórki w odpowiednich naczynkach :). Ale oczywiście będą też możliwe różnorodne badania naukowe, niezwiązane bezpośrednio z pacjentem.

    czy w czasie tych badań nad komórkami pacjenta będzie on będzie pozbawiony dostępu do standardowej terapii? Czy poddanie go standardowej terapii utrudni później zastosowanie terapii zindywidualizowanej?

    Myślę, że na pewno nie. To wszystko będzie poprowadzone tak, żeby pacjent miał z tego jak największą korzyść.
    No i czas jest ważny. W tej chwili oglądam komórki, które pobrano od pacjenta ponad miesiąc temu. Rosną strasznie wolno. Na pewno więc nikt nie będzie na nie czekał, a pacjenta odeśle do domu. Ale znowu – to lekarze i komisje etyczne będą się o to martwić.

  8. Aaa, to wasz lab! Tym większe wyrazy uznania.
    Ja miałem na myśli wyłącznie proces po zakończeniu waszego badania. Tzn. kiedy procedura będzie już uznana za dostępną – tak czy inaczej w przypadku każdego pacjenta będzie testowana skuteczność różnych leków na komórkach in vitro. Ale teraz już wszystko jasne. Dzięki.

    W Stanach jest przewidziana dla takich badań-terapii „faza 0” badania klinicznego, która, będąc wciąż naukowym badaniem klinicznym, ma nieco uproszczone procedury dopuszczenia przez komisje itp. Ale to już rzeczywiście nie Twój problem. Miłego podlewania w takim razie. Ja idę podlać maliny :).

  9. Dziękuję, powtórzę kolegom :)
    Tak, ja się skupiam na tym, co mamy robić w tej chwili.
    Miłego podlewania malin :)

  10. @sporothrix
    To ja ponowne o pieniądzach, zastanawiam się na ile pożytek terapeutyczny i sukces poznawczy nie idzie w „kontrze” z powszechnym interesem ekonomicznym. Przy neoliberalnej prywatyzacji ryzyka lek „skrojony na miarę” może akcelerować negatywne tendencje rynkowe w medycynie. Szczepionki w pewnym sensie są „socjaldemokratyczne”, wymagają i wzmagają (a może wzmagały) solidaryzm. Ich skuteczność wymagała aby definiować zagrożenie populacyjnie. W przypadku „leku na miarę” może się okazać, że nie będzie występował element współdzielenia ryzyka.

  11. Ja robiłam skomplikowane badania medyczne (byłam królikiem doświadczalnym w takim laboratorium) i okazało się, że mój organizm, ma właściwości takie. że te moje komórki nie tylko doskonale się reprodukują w warunkach laboratoryjnych, ale dużo lepiej w moim organizmie czyli w warunkach naturalnie sprzyjających dla poszczególnych tkanek. Najwspanialsze efekty osiągnięto z badaniem mojego mózgu i stwierdzono, że mam rzadką genialną cechę MYŚLĘ DWIEMA PÓŁKULAMI. A co do tkanki tłuszczowej i moich piersi to te panie profesorki w tym laboratorium chciały hodować dla siebie piersi z mojej tkanki, a profesorowie i ci doktorzy dla swoich żon.
    pozdrawiam serdecznie,
    fajnie jest tak pobyć sobie w takim laboratorium.

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s