Immunfékek feloldásával a rák ellen - a 2018-as orvosi Nobel-díj háttere

A Karolinska Intézet Nobel-díj-bizottsága úgy döntött, a 2018. évi élettani vagy orvosi kutatásokért járó Nobel-díjat közösen James P. Allisonnak és Hondzso Taszukunak ítéli a negatív immunszabályozás gátlásával működő rákterápia felfedezéséért. A kutatások hátteréről Tátrai Péter biológus számol be.

A rák évente emberek millióinak halálát okozza, így egyike az emberiség előtt álló legnagyobb egészségügyi kihívásoknak. Az idei év Nobel-díjasai egy teljesen új rákterápiás elvet dolgoztak ki, melynek lényege az immunrendszer veleszületett daganatpusztító képességének serkentése.

James P. Allison egy korábban már ismert fehérjét tanulmányozott, amely a fék szerepét tölti be az immunrendszerben. Felismerte, hogy a fék feloldásával felszabadítható az immunrendszer sejtjeinek a rákos sejtek megtámadására irányuló képessége, és ebből az alapgondolatból kiindulva a rákbetegek kezelésének forradalmian új megközelítését fejlesztette ki.

Ezzel egy időben HondzsoTaszuku egy addig ismeretlen fehérjét fedezett fel az immunsejteken, majd behatóan vizsgálta a funkcióját, s ennek nyomán arra a felismerésre jutott, hogy az szintén fékként működik az immunrendszerben, ám hatásmechanizmusa az előbbiétől eltérő. A két díjazott kulcsfontosságú felfedezései mérföldkövet jelentenek a rák elleni küzdelemben.

Tovább Az immunonkológia hatásmechanizmusa és alkalmazása

Lehet-e az immunvédekezésünket a rákgyógyítás szolgálatába állítani?

A rák sok különböző betegség gyűjtőneve. Ezek közös jellemzője a rendellenes sejtekből álló szövetszaporulat, amely képes az egészséges szervekre és szövetekre is ráterjedni. A daganatokat ma többféle terápiás megközelítéssel kezelik, egyebek mellett sebészi úton, sugárzással, illetve egyéb stratégiákkal, amelyek némelyikét korábban szintén Nobel-díjjal jutalmazták. Ezt az elismerést vívta ki a prosztatarák hormonkezelése (Huggins, 1966), a kemoterápia (Elion és Hitchins, 1988), valamint a leukémia kezelése csontvelő-átültetéssel (Thomas, 1990). Ennek ellenére az előrehaladott rák kezelése továbbra is rendkívüli nehézségek elé állítja az orvostudományt, és égető szükség van új terápiás stratégiák bevonására.

A 19. század végén, 20. század elején már felmerült a gondolat, hogy a daganatsejtek legyőzésének egyik sikeres útja lehet az immunrendszer aktivációja. Az akkori orvosok a rákbetegeket baktériumokkal fertőzték meg, így igyekeztek a szervezet védekezését felébreszteni. Ezeket az erőfeszítéseket csak szerény siker kísérte, bár a módszer egy változatát mind a mai napig alkalmazzák a húgyhólyagrák kezelésében.

Világossá vált, hogy az átütő eredményhez további ismeretekre van szükség. Tudósok sokasága vetette bele magát az alapkutatásba, s nekik köszönhetjük nemcsak az immunrendszer szabályozására vonatkozó alapvető ismereteinket, de annak bizonyítását is, hogy az immunrendszer képes a ráksejtek felismerésére. A számottevő tudományos haladás ellenére mégsem sikerült új és általánosan alkalmazható rákgyógyászati módszereket találni.

Immunrendszerünk „gáz- és fékpedáljai”

Immunrendszerünk alapvető képessége a „saját” és a „nem saját” megkülönböztetése, melynek köszönhetően felismeri, megtámadja és elpusztítja a testünket megtámadó baktériumokat, vírusokat és egyéb veszélyforrásokat. A fehérvérsejtek közé tartozó T-sejtek kulcsszerepet játszanak ebben a védekezésben. A kutatások igazolták, hogy a T-sejteknek olyan felszíni receptoraik vannak, amelyek nem sajátként felismert struktúrákhoz kötődnek, s az így létrejövő kölcsönhatás beindítja az immunrendszer védekező programját. Az immunválasz teljes kibontakozásához ugyanakkor a T-sejteket serkentő egyéb fehérjékre van szükség.

Sok kutató járult hozzá munkájával ahhoz az értékes alapkutatáshoz, amely a fentiekkel ellentétes működésű, a T-sejtek aktivitását fékező további fehérjékre is fényt derített. A „gáz- és fékhatások” közötti kényes egyensúly elengedhetetlen az immunválasz szigorú szabályozásához. Ez a biztosítéka annak, hogy az immunrendszer kellő hevességgel lép fel az idegen mikroorganizmusokkal szemben, de aktivitásának hullámai nem csapnak olyan magasra, hogy az már az egészséges sejtek és szövetek autoimmun pusztítását okozná.

Bővebben Immunterápiával a rák ellen

A modern immunterápia alapelvei

Az 1990-es években, a Kaliforniai Egyetem berkeley-i campusán működő laboratóriumában James P. Allison a T-sejtek CTLA-4 nevű fehérjéjének tanulmányozásával foglalkozott, és egyike volt azoknak a tudósoknak, akik felismerték, hogy a CTLA-4 a fék szerepét tölti be a T-sejteken.

Más kutatócsoportok az autoimmun betegségek kezelésének kulcsát látták meg az újonnan felfedezett gátló mechanizmusban. Allisonnak azonban egészen más ötlete támadt. Ekkorra már kezében volt egy általa kifejlesztett, a CTLA-4-hez kötődő és annak aktivitását blokkolni képes ellenanyag. Ennek birtokában azt kezdte el vizsgálni, hogy vajon a CTLA-4 gátlása képes-e feloldani a T-sejteket visszatartó féket, s ezzel felszabadítani a T-sejtek daganatpusztító potenciálját. Allison és munkatársai 1994 végén hajtották végre első perdöntő kísérletüket, amelyet nagy izgalmukban már a karácsonyi szünet alatt megismételtek.

Eredményeik önmagukért beszéltek: a T-sejtek fékeit feloldó, a sejtek daganatölő képességét helyreállító ellenanyaggal daganatos egereket kezelve az állatok felépültek a betegségből. A gyógyszeripar lanyha érdeklődése dacára Allison kitartott azon erőfeszítései mellett, hogy a kísérleti stratégiát embereken alkalmazható terápiává fejlessze.

Hamarosan több kutatócsoport is ígéretes eredményekkel jelentkezett, és 2010-ben egy fontos klinikai vizsgálat igazolta a kezelés figyelemre méltó hatását előrehaladott melanomás (pigmentsejtes bőrrák) betegeken. Egyes páciensekben a kezelés a rák nyomait is elsöpörte, ami soha nem látott sikert jelentett ebben a betegcsoportban.

Lásd még Melanoma malignum - Milyenek a kilátások?

A cikk teljes változata elérhető a Magyar Tudományos Akadémia honlapján ide kattintva

Tovább Daganatos sejtek és az immunrendszer - Tudnivalók az immunonkológiáról

(Magyar Tudományos Akadémia)