"Keď sa pozriem na vírusy, vidím súbor nových liekov," povedal pre New Scientist Stephen Russell z Kliniky Mayo v americkom Rochesteri. John Bell z Ottawského centra pre rakovinu je tiež nadšený rysujúcimi sa novými liečebnými možnosťami použitia upravených vírusov. Tých istých, o ktorých vieme, že človeku viac či menej škodia.
Vírus hravo prenikne do akejkoľvek bunky, teda aj do rakovinovej, a dokáže ju zabiť. Prečo vlastne jeho umenie nevyužiť? A dá sa to vôbec? Dúfajme, že áno. Veď jeden vedecký tím už stojí pred bránami klinického použitia vírusov na liečbu tumorov.
Čo dokázala Moira Brownová
Moira Brownová štyri noci takmer nespala. Jej tím naočkoval živé, aj keď upravené vírusy herpes simplex do mozgu 21-ročného muža. Vírus mohol mozog nenapraviteľne poškodiť, pokus však za riziko stál. Mladý muž mal agresívnu formu mozgového nádoru (glióm) a dávali mu štyri mesiace života. Scéna ako zo sci-fi filmu sa odohrala v roku 1997. Dnes je muž stále nažive, jeho tumor zmizol. Zázrak?
Áno aj nie. Ako píše New Scientist, tím M. Brownovej z Univerzity v Glasgowe najskôr upravil vírus tak, aby sa množil iba v rakovinných bunkách a zdravé si nevšímal. Pokusy v laboratóriu dopadli úspešne. To presvedčilo britské lekárske úrady, aby povolili riskantné pokusy aj na ľuďoch.
"Vedeli sme, že liečba je bezpečná pre zvieratá, nemohli sme si však byť istí, že u ľudí to bude rovnaké. Preto sme boli veľmi nervózni, keď sme liečbu skúšali na prvom pacientovi," povedala Brownová.
Našťastie všetko dopadlo dobre. Po ôsmich rokoch žije aj iný pacient, liečený rovnako. Vírus pomohol aj niektorým z ďalších desiatich ľudí prežiť oproti prognóze o niekoľko mesiacov dlhšie. To sú povzbudzujúce výsledky. Veď za uplynulých 30 rokov bol priemerný čas prežitia pacientov s gliómom len rok.
Nasledovali ďalšie pokusy. Firma Crusade Laboratories, ktorú Brownová založila, teraz stojí pred záverečnou etapou pokusov na pacientoch s opakujúcou sa formou mozgového nádoru. Upravený vírus herpesu zrejme bude prvým, oficiálne povoleným na liečbu rakoviny. O možnosti využiť skrotené vírusy na liečbu rakoviny uvažujú aj mnohé iné tímy.
Perfektná biologická zbraň?
V uplynulých rokoch vedci získali nové poznatky o tom, ako vírusy prenikajú do bunky, a dostali do rúk tiež mohutnú zbraň - genetiku. Tá im umožňuje meniť genóm vírusov. V roku 1991 Robert Martuza z Harvardskej lekárskej fakulty vytvoril prvý vírus, ktorý mal cielene prenikať do zhubnej bunky. Jeho tím z vírusu herpesu odstránil bielkovinu, bez ktorej sa nemôže množiť. Pretože tú istú bielkovinu produkuje ľudská bunka, ktorá sa delí, vírus našiel to, čo mu chýbalo, práve v rýchlo sa deliacich rakovinových bunkách. Odvtedy výskumníci vytvorili veľa vírusov s cieľom napádať tumory. Využili buď rovnakú cestu ako Martuza, alebo menili povrch vírusu tak, aby sa viazal iba na rakovinové bunky.
Koncept liečby je lákavý a elegantný. Vírusy vyzerajú ako perfektná biologická zbraň. Treba predsa zabiť rakovinovú bunku, a práve ničenie buniek vírusy ovládajú dokonale. Keď nainfikujú hostiteľskú bunku, rozmnožia sa a vytvoria tisícky nových častíc. Tie vnikajú do ďalších buniek. V rakovinových bunkách sa tento proces volá onkolýza a vírusy, ktoré ho spôsobujú, onkolytické.
Keď vírus prenikne do zdravej bunky, tá sa pokúsi spáchať samovraždu, aby sa vírus ďalej nešíril (hovorí sa tomu apoptóza). Rakovinová bunka však samovraždu spáchať nechce, preto môže byť pre vírus dobrým hostiteľom. "Vírusy uprednostňujú bunky so zablokovanou apoptózou," hovorí David Kirn, výskumník rakoviny a zakladateľ firmy Jennerex Biotherapeutics v San Franciscu. "Tento unikátny mechanizmus možno využiť proti zhubnej bunke."
Keď ochranca môže uškodiť
Najväčším protivníkom vírusovej liečby je náš najlepší ochranca - imunitný systém. Rovnako, ako sa vírusy naučili vniknúť do bunky a množiť sa tam, imunitný systém sa naučil, ako ich zastaviť. Za krátky čas nájde zbraň dokonca aj proti votrelcom, s ktorými sa nikdy nestretol. "Aj keď onkolytický vírus prenikne do tumoru, imunitná odpoveď ho zničí tak rýchlo, že tumor rastie ďalej," hovorí Albert Sabin, ktorý v roku 1957 vyvinul orálnu vakcínu proti obrne.
Veľa vedcov si myslí, že tento obranný mechanizmus môže pri liečbe pomôcť. Spolu s likvidáciou vírusu totiž vyhlási poplach, čím povzbudí imunitné bunky do útoku proti rakovine.
Russell s takou predstavou nesúhlasí. Tvrdí, že keď vírus zahynie skôr, ako sa stihne v tumore rozšíriť, ničomu to nepomôže. Nemáme rukolapné dôkazy, že imunitný systém by bol schopný odstrániť veľký tumor, ktorý sa už v tele usadil. Preto Russellov tím plánuje použiť lieky potláčajúce imunitný systém, ktoré by nášho ochrancu dočasne vyradili z boja, čo by umožnilo vírusom vykonať v tumore ich prácu.
Začiatok dlhej cesty
Podľa Brownovej sa ťažko nájde jediná univerzálna stratégia na oklamanie imunity. Treba však hľadať, ako na to, pretože mnohých pacientov ohrozuje pokročilá rakovina, metastázy, ktoré sa šíria po celom tele. V tom prípade nie je možné vstrekovať vírusy do nádoru a musia si nájsť cestu krvou, aby zasiahli rakovinové bunky na akomkoľvek mieste.
Aj tu však existujú nádejné cesty. Jednou z nich je využitie adenovírusov, ktoré sa usídľujú v nose a hrdle a spôsobujú bežné prechladnutie, alebo už spomínaný herpes simplex, ktorému sa darí na koži a v nervových bunkách. V tomto roku tím zo Sloan-Ketteringovho centra pre rakovinu v New Yorku liečil 12 pacientov s rakovinou kože, ktorá sa rozšírila na pečeň, injekciou herpesu do pečeňovej artérie. Výsledky sú povzbudzujúce. Je to vôbec prvý raz, čo vírus vstreknutý do krvi vyprodukoval protinádorovú odpoveď.
Kirn si však myslí, že ešte lepšou cestou boja proti nádorom je použiť také vírusy, ktoré už dávno naučila cestovať krvou evolúcia, pretože človek nemusí byť v tomto prípade práve najlepší učiteľ. Niektoré skupiny vo svete, vrátane Kirnovej spoločnosti Jennerex, vraj už zvládli systémovú dodávku vakcíny do zvierat práve s pomocou takýchto vírusov. Pokusy na ľuďoch by sa mali začať už v tomto roku.
Pre vedcov, ktorí skúšajú novú nádejnú terapiu, je oklamanie imunitného systému a naháňanie rakoviny po celom tele iba začiatkom dlhej cesty. Majú ešte lákavejšie vízie. "Prvý raz v histórii liečby rakoviny máme možnosť zabíjať škodcov pomocou rôznorodého mechanizmu, ukrytého v jedinom produkte. Tým, že ozbrojíme rôzne vírusy rozdielnym nákladom, napríklad liekmi, rádioizotopmi, protilátkami alebo génom, ktorý kóduje ochrannú bielkovinu (známy p53), môžeme teoreticky vytvoriť nekonečný počet nových liečebných prostriedkov."
Napríklad postup ničenia odpočívajúcich zhubných buniek, ktoré sa aktívne nedelia, je už teoreticky zvládnutý. Samotné onkolytické vírusy im síce príliš neuškodia, môžu ich však veľmi znepokojiť tým, že uvoľnia vhodný náklad, ktorý na nich naložia vedci. Prvé ozbrojené vírusy väčšinou nesú gén pre výrobu GM-CSF, teda bielkoviny, ktorá stimuluje imunitný systém k útoku na tumory.
Pochybnosti aj nádej
Mnohí vedci pochybujú, že použitie vírusov môže byť čarovným prútikom. "Je nepravdepodobné, že momentálne dostupné onkolytické vírusy budú schopné odstrániť tumor vlastnými silami," hovorí Henk van der Poel z Holandského inštitútu pre rakovinu v Amsterdame. "Najväčšiu šancu vidím v tom, že sa stanú súčasťou liečebného komplexu spolu s ďalšími postupmi."
Podľa iných vedcov rodiaca sa vírusoterapia nezrevolucionizuje liečbu rakoviny okamžite, jej perspektívy sú však optimistické. "Ide o novú platformu, ktorá prechádza podobným vývojom ako monoklonálne protilátky," hovorí Kirn. "Pred 10-15 rokmi si tiež niektorí mysleli, že sú mŕtve. Zopár nadšencov ich však oživilo a teraz sú veľmi dôležitou časťou našej protirakovinovej výzbroje."
Nezostáva nič iné, než držať vedcom palce, aby zaviedli do liečebnej praxe postupy, ktoré zatiaľ fungujú iba v laboratóriách.
