Organoidy by mohly pomáhat v léčbě rakoviny

TLDR verze: Vědci přišli s návodem, jak vypěstovat organoidy z pacientských vzorků. Na nich by se dala vyzkoušet účinnost léků ještě před podáním pacientům, ze kterých organoidy pocházejí. Studie tu.

Myši chtějí taky trochu volna

Aktuální dění přimělo mnohé lidi vykřikovat „nejsem pokusná krysa!“ nebo „nechci, aby to zkoušeli na mě!“ Mnozí onkologičtí pacienti se mohou jen pousmát. Rakovina je totiž velmi často tak individuální záležitostí, že univerzální léky neexistují a speciální nezabírají. Vzácné mutace a rezistence rakovin tak často pacienty naženou do klinických testů a na experimentální léčby.

(Všimněte si rozdílu mezi „experimentální“ a „alternativní“, pls thx. Experimentální léky a léčby, které se dostanou do fáze klinických testů, taky předtím musí projít testy na buněčných kulturách, zvířatech, etc., narozdíl od ajurvédských čajů…)

Co kdyby to ale mohlo být jinak? Co kdybychom mohli pacienta vzít, včetně všech jeho genetických předpokladů a rakoviny, naklonovat, a na každém klonu ozkoušet, který lék zabere na skutečného pacienta? Není to až takové sci-fi, jaké by se mohlo zdát. Již nějakou dobu se vědci pokoušejí takto pacienta zmenšit a „namnožit“. Například ve formě organoidů, buněčných kultur nebo xenograftů (implantace odebraného vzorku rakoviny do jiného organismu, zpravidla myši).

Cestou organoidů se vydala i skupina kolem Dr. Marianny Kruithof-de Julio na univerzitě ve švýcarském Bernu. Její skupina optimalizovala návod na výrobu miniaturních verzí prostat a jejich rakovin. Na těch poté ozkoušela účinnost několika léků.

figure1
Spoiler Alert! Zdroj: Kai Kretzschmar

Mini Me

Často si onkologičtí pacienti mohou nechat jen zdát, že u léku, který je jim podáván, je zaručena účinnost na jejich konkrétní variantu. Rakovina je bohužel velmi přizpůsobivá a do značné míry nepředvídatelná nemoc. Genetické pozadí pacienta také dokáže ovlivnit výsledek léčby. Obtížnost nalezení správného léku se násobí.

V některých případech je možné odebrat vzorek rakoviny, implantovat jej do myší, a na těch poté léčbu ozkoušet. To však s sebou nese utrpení zvířat. V Evropské unii existují zákony, které nařizují vynechat zvířata z experimentů, pokud je lze nahradit jinými metodami. Nemocné myšky jsou tak v našich krajinách spíše slepou uličkou.

Kultury z nádorových buněk sice v některých případech mohou napovědět, ale často reálné prostředí uvnitř nádoru nekopírují dostatečně přesně. Například: Pokud nádor roste příliš rychle, nestíhá se dostatečně vyživovat. Uvnitř tak vzniká střed z mrtvých buněk, které obklopuje vrstva buněk, které sotva přežívají. U cév jsou pak nejvyživenější buňky, a tam nádor roste.

Velmi často se lék do nádoru dopravuje krví, a nedostatečné prokrvení způsobuje, že ne ke všem buňkám se dostane dost léku na to, aby je zničil. Rezistentní a rekurentní nádory tak často povstávají právě z těch „polomrtvých“ buněk, kterým najednou umřely všechny lépe vyživené sousedky, a které pro sebe teď mají dostatek živin. Tohle je jeden ze scénářů, které plovoucí buňky v kultuře, každá s dostatkem živin a stoprocentním vystavením se lékům, nenapodobí. Organoidy taky na 100% ne, ale už jsou blíž.

Retinal Organoids | A competition for radical ideas in the f… | Flickr
)Organoid oka. Zdroj: NIH

Lékový „upcycling“

Organoidy se tak zdají být zlatou střední cestou pro výrobu mini-pacientů. Organoid jako takový je obvykle plovoucí blob buněk, který mění tvar, jak roste a jak se buňky navzájem ovlivňují. Často se tak sám uspořádá do tvaru, v jakém existuje i v lidském těle.

Vědci pro tuto studii vypěstovali organoidy z malých vzorků rakovin prostaty pěti pacientů. U každého pacienta pak byli schopni otestovat 74 schválených léků a srovnat jejich účinnost v usmrcování rakovinných buněk. To je dost! Navíc tím také odhalili, že jeden z nejúčinnějších léků nebyl původně určen pro rakovinu prostaty, ale k léčbě leukémie.

Jenže výroba organoidů je o něco složitější než jen plopnout buňky do média a nechat růst (ale i TO je velmi často problém u vybíravějších buněk). Trvá to. Nejnovější studie tak hlavně přichází jako návod, jak organoidy z rakoviny prostaty vyrobit a provést na nich testy do dvou týdnů – což už je relevantní čas pro použití v klinickém prostředí.

Zdroj: purnya232, reddit, vlastní
Zdroj: purnya232, reddit, vlastní

Ještě ne jako The Island

Hooray for progress! Nicméně ani se zpřístupněním protokolu se nemusí jednat o metodu, která se ujme. Je to také protokol otestovaný jen na jednom typu rakoviny. Analýza byla retrospektivní, léky tak pacientům už nikdo nepodával. Jestli by to celé opravdu fungovalo od začátku až do konce, pak musí ověřit další studie.

Další limitací je, že ani organoidy nedokáží vychytat všechno, a xenografty na myších jsou lepší například v tom, že dokáží simulovat, jaký bude mít lék efekt i po průchodu a zpracování dalšími orgány. V některých případech se taky do organoidů nepřenesly všechny mutace, které byly zjištěny u pacientů.

Budou tak v budoucnu nemocnice překypovat našimi klony, bojujícími o svobodu? Ne. Ale třeba by mohly pěstovat malé verze našich problémů, které můžou také značně pomoci.

[Tereza Lausová]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

Diskuze

Reklama