Fiecare cancer este unic, la fel ca orice pacient bolnav de cancer. Cum este atunci posibil să alegeți cea mai eficientă chimioterapie în fiecare caz? Doi oameni de știință portughezi au decis să testeze ideea utilizării larvelor de pește zebră pentru a simula răspunsurile in vivo ale tumorilor umane la medicamentele împotriva cancerului, transformând literalmente aceste larve în „avatare” ale pacienților. Primele rezultate sunt foarte promițătoare.

larvele

Oamenii de știință portughezi au arătat pentru prima dată că larvele de pești mici pot deveni într-o zi modelul preferat pentru prezicerea răspunsului tumorilor maligne la diferitele medicamente terapeutice utilizate pentru combaterea cancerului. Dacă rezultatele acestui studiu, conduse de doi cercetători CCU din Lisabona, Portugalia, sunt confirmate, ar trebui să fie posibil să se aleagă cel mai sigur și mai eficient tratament pentru fiecare pacient. Studiul a fost publicat online în Revista Proceedings a Academiei Naționale de Științe (PNAS).

În prezent, eficacitatea unei chimioterapii anticanceroase nu este de obicei studiată la un nivel personalizat. Tratamentul medicamentos este „prescris”, luând în considerare ratele de succes obținute în studiile clinice care au implicat mulți pacienți. Testele personalizate, care constau în transplantul de celule tumorale umane la șoareci, pot fi efectuate numai în spitale mari și centre de cancer.

Șoarecii sunt mamifere, deci sunt apropiați de noi din punct de vedere biologic, iar răspunsul tumorii la medicamentul de la șoarece este previzibil pentru comportamentul său la pacient. Cu toate acestea, acesta este un proces foarte lung și nu oferă răspunsuri în timp util (tumora durează câteva luni să crească la șoarece).

Pe de altă parte, dacă larvele lui Danio se dovedesc a fi un model bun pentru aceste teste, în mai puțin de două săptămâni este posibil să se determine care este cea mai bună chimioterapie de utilizat în fiecare caz, concluzionează Rita Fior, Miguel Godino. Ferreira și colegii lor.

Cercetările anterioare au arătat că aceste animale acvatice mici pot fi într-adevăr un model bun pentru farmacologia umană. Iar rezultatele preliminare, care sunt publicate acum de echipa portugheză, sunt acolo pentru a o arăta: „Pentru prima dată am arătat că peștele zebră și șoarecii reacționează în același mod: cu aceleași medicamente obțin aceleași rezultate la șoareci și larvele de zebră ", explică Miguel. Anul Ferreira.

Totul a început în 2013 la Instituto Gulbenkian de Ciência (IGG) din Oeiras, lângă Lisabona, când un coleg comun i-a sfătuit pe Rita Fior și Miguel Godigno Ferreira să vorbească între ei pentru că și-a dat seama că amândoi gândeau la fel. Ambii făceau - și fac - cercetări de bază, dar amândoi doreau „să poată ajuta oamenii imediat”, așa cum cere Miguel Godino Ferreira.

Rita Fior, specializată în biologia dezvoltării, studiază peștele zebră. Și spune că a fost întotdeauna „foarte dezamăgită de faptul că avem atât de multe tehnologii încât putem trimite oamenii pe Lună etc., dar dacă cineva are o tumoare, nu știm încă ce medicament este cel mai bun” pentru această tumoră specială, mai multe opțiuni terapeutice aprobate ".

Miguel Godinho Ferreira, care este interesat de evoluția tumorilor, spune: „Principala mea preocupare de multă vreme este faptul că tumorile se schimbă”. Nu numai că se știe că tumorile maligne pot fi foarte eterogene - ceea ce înseamnă că chimioterapia nu va funcționa împotriva tuturor celulelor sale, ci și că tumorile se dezvoltă în timp. Acest lucru face și mai dificilă alegerea chimioterapiei potrivite. „În unele cazuri, eficacitatea chimioterapiei poate fi scăzută, uneori în jur de 35%”, adaugă Miguel Godinho Ferreira. Acest lucru înseamnă că unii pacienți riscă să ia medicamente inadecvate care îi slăbesc - și fără un test adecvat, nu există nicio modalitate de a ști cine va beneficia și cine nu.

Înapoi la istorie. În timpul uneia dintre primele lor conversații, cei doi oameni de știință au convenit asupra unui obiectiv comun: transplantarea celulelor tumorale umane direct în larvele zebră fără a le crește într-un laborator (un proces care schimbă și celulele). Ideea lor a fost să simuleze o tumoare în larve în modul cel mai similar posibil care apare în corpul uman.

Proiectul a provocat oarecare scepticism, dar la momentul respectiv Miguel Godino Ferreira a fost selectat ca asociat internațional de cercetare la Institutul Medical Howard Hughes (HHMI). „HHMI mi-a dat bani pentru cercetarea ideilor care nu erau răspândite și aș putea întreba pe oricine dorea să lucreze cu mine”, și-a amintit el.

În primul an, proiectul se bazează pe IPC. Dar Miguel Godino Ferreira este deja în contact cu CCU, unde, având în vedere specializarea centrului de cancer și concentrarea centrată pe cercetare, vor profita de cel mai bun mediu pentru a-și face cercetările asupra pacienților supuși terapiei.

„Fundația Champalimaud susține proiectul datorită potențialului său translațional (transpunerea cercetării de bază în aplicația clinică) și ne-a promis sprijin financiar”, a spus el.

Rita Fior și colegii ei au ajuns la CCU în 2014, unde laboratorul se afla în imediata apropiere a secției de patologie anatomică a centrului clinic (unde au fost analizate biopsiile pacienților) și a accesului la farmacia spitalului.

Acest lucru îi permite să se integreze pe deplin în lanțurile spitalicești prin transplantarea fragmentelor pacientului în larve și folosind pe pești exact aceleași protocoale chimioterapeutice care sunt date acelui pacient. „Medicamentele care examinează larvele sunt rămășițele tratamentului pe care îl primește pacientul, care este de obicei returnat la farmacie și aruncat”, spune Miguel Godino Ferreira (care lucrează și în prezent la IPC).

Rezultatele au urmat de acolo. Deoarece echipa, care include personal clinic și patologi, scrie în articolul lor că descoperă că modelul de pește are suficiente soluții pentru a detecta diferite cerințe de tratament chiar și pentru multe tumori similare genetic. Ei au confirmat, de asemenea, că o mutație a unei gene numită RAS, despre care se știe că se schimbă frecvent în tumorile canceroase, a fost necesară „pentru a modifica răspunsul tumorii la tratament”. „Am avut o abilitate incredibilă de a rezolva”, spune Miguel Godino Ferreira, „sensibilitatea la nivel alelă [o alelă este o variantă a unei gene]!”.

„Au existat unele studii independente anterioare despre acest tip de abordare a zebrelor”, explică Rita Fior. „Ceea ce este nou în munca noastră este că am provocat modelul pentru a vedea dacă ar putea detecta chiar diferențe mici, să analizăm opțiunile terapeutice disponibile pentru a le testa eficacitatea, să comparăm peștii cu șoarecii și apoi să încercăm să testăm conceptul folosind probe de pacienți.”

În ultima parte a muncii lor, cercetătorii au făcut un studiu preliminar al previziunilor furnizate de „avataruri” pentru cinci pacienți. Am transplantat în mase tumorale de pești de la cinci pacienți cu cancer colorectal care sunt tratați fie la Centrul Clinic Champalimaud, fie la Spitalul Amadora-Sintra, un mare spital public de la periferia Lisabonei, potrivit Rita Fior.

După operație, pacienții cu cancer colorectal primesc de obicei chimioterapie pentru a reduce șansele de recurență. Și ceea ce au făcut cercetătorii a fost să transmită avatarilor acestor cinci pacienți la aceeași chimioterapie și apoi să compare răspunsul la tratament cu peștii și oamenii.

„Pentru doi dintre pacienți, tumorile transplantate în larve nu au răspuns la chimioterapia aleasă”, a adăugat Rita Fior. „De fapt, conform rezultatelor noastre, după o perioadă scurtă de timp, acești pacienți au reapărut”. Pe de altă parte, alți doi pacienți ale căror avatare au răspuns la tratament „sunt încă bine, din câte știm”, a spus Miguel Godino Ferreira. Pentru a rezuma: în acest mic studiu, avatarurile au dat răspunsul corect în patru din cele cinci cazuri.

Următoarea fază va fi aceea de a efectua aceleași comparații la sute de pacienți pentru a confirma capacitatea de prognostic a testului, care poate dura aproximativ doi ani. "Dacă totul merge bine, vom putea informa oncologii despre rezultatele diferitelor terapii din avataruri, vor avea întotdeauna ultimul cuvânt pe care terapie să o aleagă, dar se vor putea baza pe teste individuale", spune Miguel Godino Ferreira.

„Visul nostru”, conchide el, „este să dezvoltăm o antibiografie pentru cancer”. Așa cum facem astăzi pentru infecțiile bacteriene, sperăm să obținem un fel de matrice pentru fiecare pacient din eficacitatea diferitelor medicamente, permițând medicilor să aleagă cea mai indicată terapie pentru fiecare persoană. ”