Imunoterapia rakoviny Aj imunitný systém niekedy spí

Imunitný systém si nepochybne väčšina z nás predstaví v prvom rade ako systém obrany proti rôznym bakteriálnym a vírusovým patogénom. Táto predstava nie je nesprávna, ale je neúplná.

Imunitný systém má mnoho iných funkcií, napríklad pri embryonálnom vývine, regenerácii tkanív alebo hoci aj pri formovaní pamäťových stôp v mozgu. Spoločnou črtou pri týchto rôznych funkciách je, že imunitný systém pre naše dobro niektoré bunky inhibuje či dokonca zabíja, kým iné podporuje v raste a rozmnožovaní.

Pri takejto ucelenejšej predstave o imunitnom systéme nás už neprekvapí, že imunitný systém hrá kľúčovú úlohu aj v ochrane človeka pred jeho vlastnými bunkami, ktoré stratili zábrany v raste a množení – pred rakovinou.

Pomôcť imunite v boji s rakovinou

Imunitný systém vie vo väčšine prípadov rakovinové bunky, ktoré sa spravidla mierne odlišujú od tých zdravých, identifikovať a zneškodniť skôr, než by sa vôbec stihol sformovať diagnostikovateľný nádor.

Niekedy sa však z rôznych príčin stane, že táto funkcia imunitného systému je potlačená – napríklad jedným z proteínov, ktoré za normálnych okolností zabezpečujú, aby sa spod kontroly nevymkol zas imunitný systém, čo by mohlo spôsobiť až autoimunitné ochorenie. Ak takýto proteín vieme potlačiť, inhibovať, u niektorých pacientov tým môžeme znovu aktivovať imunitný systém aj proti rakovine. Za objav takejto liečby rakoviny bola v roku 2018 udelená Nobelova cena za medicínu alebo fyziológiu.

Čítajte tiež

Očkovanie proti chrípke mRNA vakcíny môžu byť skokom vpred aj v boji s bežnou chrípkou

Martin Lukačišin

Výskum vedcov z Filadelfie ukazuje, že mRNA vakcíny by mohli umožniť imunizáciu voči mnohým druhom chrípky súčasne.

Imunitný systém však zahŕňa pestrú paletu rôznych typov buniek či obranných mechanizmov a podobne pestré sú aj snahy výskumníkov o ich využitie v boji s rakovinou. Napríklad pomocou výroby syntetických imunitných T buniek špecificky vyrobených pre danú rakovinu (tzv. CAR-T cells) alebo pomocou personalizovanej ,vakcinácie‘ proti nejakému proteínu špecificky prítomnému len v danom nádore.

Všetky tieto metódy však majú spoločné jedno – spoliehajú sa na to, že imunitný systém funguje, len mu treba trochu pomôcť.

Imunitný systém funguje inak cez deň a inak v noci

Imunitný systém však nefunguje u každého rovnako, ba čo viac, nefunguje stále rovnako ani u toho istého človeka.

Živé organizmy sú na Zemi vystavené prirodzenému striedaniu dňa a noci. V dôsledku toho sa v mnohých druhoch vrátane ľudí vyvinuli tzv. cirkadiálne javy, čiže rytmické prejavy s periódou približne zodpovedajúcou dĺžke pozemského dňa. Nehovoríme teraz len o vylučovaní spánkových hormónov, ale o zapínaní a vypínaní stoviek génov v mnohých tkanivách.

Už aspoň desať rokov je známe, že imunitné funkcie sú tiež závislé od času dňa.

Napríklad myši, ktoré sú infikované baktériami osem hodín po rozsvietení svetla, si s nimi vedia poradiť takmer až desaťkrát lepšie než myši infikované rovnakým množstvom baktérií hneď na ,úsvite‘.

Nosnou hypotézou výskumu je, že pokým počas dňa sa človek stretáva s patogénmi, ktoré treba v prvom rade zneškodniť, v noci, teda predovšetkým počas spánku, je prioritou imunitných buniek akési upratanie a obnova tkanív.

Radšej liečiť popoludní než hlboko v noci

Vedci zo Ženevskej univerzity vo Švajčiarsku teraz zistili, že cirkadiálne javy ovplyvňujúce funkciu imunitného systému majú zásadný vplyv aj na účinnosť imunitnej liečby rakoviny.

Vedecký kolektív pod vedením Christopha Scheiermanna v štúdii publikovanej v časopise Nature na myšiach ukázal, že rakovinová liečba založená na stimulácii imunitného systému pomocou vakcinácie proti proteínu prítomnému špecificky v danom nádore je zhruba dvakrát účinnejšia, ak sa podá popoludní, než keď sa podá v noci.

Tím vedcov najskôr vpichol laboratórnym myšiam pod kožu rakovinové bunky melanómu a následne pozoroval rast nádoru. Samotná veľkosť nádoru závisela od času dňa, keď rakovinové bunky vpravili, pričom maximum dosahovala pri vpichnutí tri hodiny pred rozsvietením svetiel (,hlboko v noci‘), naopak, najviac dokázali myši obmedziť rast nádoru, ak ho dostali desať hodín po rozsvietení (,popoludní‘).

Ak sa usilujeme prejsť k personalizovanej medicíne, teda liečbe šitej každému na mieru podľa jeho genetiky a vysoko presnej diagnostiky konkrétneho ochorenia, je načase začať hovoriť aj o jej podaní v personalizovaný čas.Zdieľať

Tento efekt nezávisel priamo od svetla – myši, ktoré boli naučené na cyklus dňa a noci, si tento efekt zachovali, aj ak boli pred vpichom presunuté do úplnej tmy; dal sa však svetlom modulovať – keď myšiam umelo vymenili deň a noc, menší nádor bol opäť ten, ktorý bol vpichnutý počas svetla.

Čítajte tiež

Prelomový vedecký výskum Keď vírusy pomáhajú liečiť

Martin Lukačišin

Vedci ukázali cestu k liečeniu zápalového ochorenia čriev pomocou bakteriálnych vírusov. Prvé testy priniesli sľubné výsledky.

Následne vedci chceli zistiť, či a ktorá súčasť imunitného systému spôsobuje takýto cirkadiálny vplyv na veľkosť nádoru. Pozorovali, že myši, ktorým chýba celý imunitný systém, takýto efekt nevykazovali, rovnako ako ho nevykazovali ani tie, ktorým chýba len adaptívna časť imunitného systému. Takýmto postupným zužovaním kandidátov dokázali identifikovať dva druhy imunitných buniek, CD8+ T bunky a dendritické bunky, ktoré dokázali zmenšiť veľkosť nádoru špecificky najmä vtedy, ak bol vpichnutý počas dňa.

Nakoniec chceli vedci zistiť, či je čas dňa dôležitý nielen pre vznik a rast rakoviny, ale aj pre jej liečbu. Myšiam, ktorým podali rakovinové bunky všetkým zhodne popoludní, päť dní nato podali vakcínu proti špecifickej zložke nádoru, a to buď popoludní, alebo v noci.

Tie myši, ktorým takúto liečbu podali popoludní, vykazovali až dvakrát menšiu veľkosť nádoru než tie, ktorým liečbu podali v noci.

Personalizovaná medicína – aj v personalizovaný čas?

Hoci bol tento výskum prevedený na myšiach, je veľmi pravdepodobné, že analogické javy sa vyskytujú aj u človeka.

A hoci cirkadiálny rytmus máme všetci ľudia podobný – predsa len už aj z existencie rôznych spánkových typov je jasné, že ho nemáme každý celkom rovnaký. Ba dokonca ho nemusí mať daný človek rovnaký ani v rôznych obdobiach svojho života.

Ak sa teda usilujeme prejsť k tzv. personalizovanej medicíne, teda liečbe šitej každému na mieru podľa jeho genetiky a vysoko presnej diagnostiky konkrétneho ochorenia, je načase začať hovoriť aj o jej podaní v personalizovaný čas.

Autor je výskumník v oblasti systémovej biológie.