Analizom tumora u neviđenoj dubini, projekat Tumor Profiler predstavlja važan korak na putu ka personalizovanim tretmanima raka. A tim je već zabeležio početne uspehe: u studiji koja se fokusirala na rak kože, tumori su se smanjili kod oko jedne trećine pacijenata.
Heinrich B. je bio teško bolestan. Njegova dijagnoza: melanom. 41-godišnjem računovođi je već rečeno o višestrukim metastazama na koži kada je kompjuterska tomografija sprovedena 2017. godine otkrila izdanke i u njegovim plućima. Nade su bile izazvane kursom imunoterapije zasnovane na antitelima, da bi ih ponovo prekinuo recidiv kada su se pojavile nove metastaze. Aktivni biciklista je teško patio od fizičke slabosti. Više sesija hemoterapije i imunoterapije bilo je neuspešno. Pošto su sve mogućnosti terapije za Hajnriha B. iscrpljene, njegov lekar više nije znao kako dalje.
Melanom je najmaligniji oblik od svih karcinoma kože i peti po učestalosti karcinom u Švajcarskoj. Svake godine se dijagnostikuje oko 3.000 ljudi sa ovim stanjem, muškarci i žene su podjednako pogođeni. Sa metastatskim melanomom se borila i 62-godišnja učiteljica Sabine M. Pošto je tako dugo ostao neotkriven, rak je uspeo da prodre u dublje slojeve njene kože, proširi se kroz krvne i limfne kanale njenog tela i formira svoje metastaze. U takvim slučajevima, lečenje je teško. Bolest je toliko uticala na njeno zdravlje da posvećena nastavnica nemačkog više nije mogla da nadgleda njen razred sve do maturskih ispita. Rekla je prijatelju: „Metastaziram kroz i niz.“ Sama je skovala frazu, dokaz njenog očaja.
Iako su Heinrich B. i Sabine M. oboleli od raka kože, svaki rak je drugačiji. Tradicionalno, karcinomi su se uvek opisivali korišćenjem naziva organa gde se prvi put javljaju, kao što je rak kože, dojke ili creva. „Ali sada znamo da ovo nije samo zastarelo viđenje stvari, već i ono koje nije sasvim tačno“, kaže Andreas Vicki, profesor onkologije na UZH i viši lekar konsultant u Univerzitetskoj bolnici u Cirihu, gde je zamenik direktora Klinika za medicinsku onkologiju i hematologiju.
Tumori koji potiču iz različitih organa, na primer, mogu zapravo biti sličniji jedan drugom u biološkom smislu od različitih tipova tumora iz istog organa. Trenutno je poznato oko 200 različitih bolesti raka. Za mnoge od ovih karcinoma, istraživanja sprovedena poslednjih godina uspela su da identifikuju genetske promene koje su specifično odgovorne za tumore. Ali razlike se mogu pojaviti čak i kod istog pacijenta. „Ovo je kada se metastaze genetski razlikuju od primarnog tumora“, objašnjava Vicki.
Prema tome, na molekularnoj osnovi, svaki rak je jedinstven i karakteriše ga kombinacija njegovih mutacija. Ako se ove razlike mogu uzeti u obzir kada onkolozi razmatraju lečenje, terapije koje izazivaju samo neželjene nuspojave i nikakve medicinske koristi ne mogu se izostaviti. Nasuprot tome, smanjuje se rizik od neuspeha da se prepiše obećavajuća terapija.
Za Sabine M. i Heinricha B., nova prilika se ukazala pre tri godine kada su čuli za studiju koja je deo projekta Tumor Profiler. U ovoj studiji, Tumor Profiler tim je obećao da će analizirati rak svakog pojedinačnog pacijenta sve do ćelijskog i molekularnog nivoa, sa ciljem da se analize koriste za isporuku obećavajućih preporuka za terapiju onkologu pacijenta što je brže moguće. Ovo bi moglo rezultirati novim alternativama i za pacijente kao što su Sabine M. i Heinrich B. koji su već iscrpili sve postojeće mogućnosti terapije. Oba pacijenta od raka odlučila su da učestvuju u studiji. Predvođen Andreasom Vikijem, počeo je sa 240 pacijenata, od kojih je 95 patilo od metastatskog melanoma, a ostali od metastatskog karcinoma jajnika ili akutne mijeloične leukemije.
Nakon što su uzorci biopsija uzetih od učesnika studije, uključujući Hajnriha B. i Sabin M., bilo je važno da se osetljive ćelije pošalju u sedam laboratorija koje su učestvovale što je pre moguće; više od stotinu istraživača je tada imalo oko dve nedelje da proceni uzorke. Ovo je bio veliki logistički izazov, jer se svaka od sedam specijalizovanih laboratorija fokusirala na jednu specifičnu metodu. U okviru testiranja, faktori koji su ispitivani uključivali su DNK, RNK, proteine u ćelijama raka i ćelije u imunološkom sistemu. „Ono što je novo i revolucionarno u našem pristupu je naša kombinacija analitičkih metoda i našeg procesa obrade podataka“, kaže Vicki.
Tako su uzorci Hajnriha B. i Sabine M. stigli u laboratoriju koju vodi Lukas Pelkmans, profesor molekularne biologije na UZH. On je odgovoran za sprovođenje in vitro testova na droge. U Švajcarskoj postoji oko 180 lekova protiv raka koje je odobrio Svissmedic, od kojih se oko 60 redovno koristi u lečenju raka. Istraživači rade sa poznatim lekovima ili sa novom mešavinom lekova i testiraju ek vivo kako tumorske ćelije pacijenata obolelih od raka reaguju na njih. Cilj je da se razume na koje procese u ćeliji utiču koji lekovi i da li u konkretnom uzorku deluju određeni lekovi, koji ranije nisu korišćeni za određeni tip raka koji se ispituje. Tako se stvaraju nove opcije lečenja. Jedan rezultat testova: u određenim slučajevima možda je bolje koristiti lekove koji su odobreni za druge vrste raka nego raditi sa standardnom terapijom.
U drugoj laboratoriji, profesor UZH Bernd Bodenmiler i njegov tim takođe su analizirali uzorke tkiva Hajnriha B. i Sabine M. „Uspeli smo da razvijemo jedinstvenu metodu koja nam omogućava da istovremeno vizualizujemo desetine biomarkera u tkivu“, kaže Bodenmiller, direktor Odeljenja za kvantitativnu biomedicinu na UZH i profesor na Odseku za biologiju na ETH Cirihu.
„Gledamo imune ćelije i tumorske ćelije i vidimo kako se ponašaju u prostornom smislu i kako potencijalno komuniciraju.“ Biomarkeri daju istraživačima sliku stanja tumora. „Prepoznajemo komponente tumora i način na koji one međusobno deluju. Ovo nam omogućava da ciljamo i poremetimo njegovu funkciju upotrebom lekova.“
Poslednje karike u lancu su Leonhard Med Secure Scientific Platform Service i Nekus Personalized Health Technologies u ETH Cirihu. Ovde se podaci iz sedam laboratorija prikupljaju i analiziraju uz pomoć stručnjaka za podatke i algoritama. ETH naučnici prikupljaju podatke za interdisciplinarni odbor za tumore. Nakon toga, onkolozi koji leče razgovaraju o novom tretmanu sa svojim pacijentima. „Razvili smo napredak u onkologiji, koja služi pacijentima“, kaže Mitch Leveskue, profesor eksperimentalnog istraživanja raka kože u UZH-u, jedan od istraživača uključenih u studiju.
Rad koji je sproveo tim Tumor Profiler je bio u mogućnosti da pomogne i Hajnrihu B. i Sabini M. Nekoliko nedelja nakon biopsije, Hajnrih B. je primio novu imunoterapiju na osnovu laboratorijskih analiza — i tokom narednih nekoliko meseci njegov tumor se smanjio. Ista priča je bila i sa Sabine M., kojoj je data nova imunoterapija u kombinaciji sa inhibitorom kinaze: lekovi koji vezuju specifične enzime i inhibiraju njihovu funkciju.
Za neke od pacijenata u studiji sa melanomom, istraživači su uspeli da izvuku iznenađujuće pozitivan zaključak: „Uspeli smo da pomognemo trećini pacijenata obolelih od raka koji su iscrpeli sve druge opcije prepisivanjem individualno prilagođene mešavine lekova zasnovanih na na njihovoj analizi profila tumora. Njihovi tumori su se smanjili“, izveštava Andreas Vicki. „A kod više od polovine učesnika, rast tumora bi se barem mogao stabilizovati.“ Priča o uspehu — Hajnrih B. i Sabina M. su barem srećni. Hajnrih B. ponovo može da vozi bicikl na duge staze, a Sabine M. se vratila da predaje u školi, ali po skraćenom rasporedu.
U projektu Tumor Profiler, oko stotinu kliničara i istraživača sa Univerziteta u Cirihu, Univerzitetske bolnice u Bazelu i ETH Cirih udružili su snage u sedam specijalizovanih laboratorija kako bi otvorili novi teren u istraživanju i lečenju raka. Istraživači iz Univerzitetske bolnice u Cirihu takođe doprinose projektu. Koristeći komplementarne naučne metode, istraživači analiziraju uzorke pacijenata obolelih od raka i prosleđuju rezultate direktno onkolozima koji leče.
Oni takođe rade na stvaranju boljeg razumevanja mehanizama bolesti raka. „Istraživači uspostavljaju inovativne tehnologije i razvijaju nove terapeutske pristupe zasnovane na medicini zasnovanoj na podacima“, kaže Beatris Bek Šimer, profesor anesteziologije na UZH i potpredsednik medicine Univerzitetske medicine u Cirihu (UMZH), koji finansira projekat.
Novi i zaista eksperimentalni aspekt projekta Tumor Profiler je da se analizira skoro svaka ćelija, uključujući i njeno okruženje. Kao rezultat, dobijaju se podaci koji ne samo da su od direktne pomoći pacijentima sa rakom, već, zbog ogromnih prikupljenih količina, stvaraju velike grupe koje pružaju vredne tragove za mnoge i različite tipove genetskog i molekularnog raka.
„Profilisanje tumora rezultira sa 43.000 pojedinačnih tačaka podataka“, objašnjava onkolog Andreas Vicki. „Podaci će nam omogućiti da uzmemo molekularni profil pacijenta od raka i izvučemo savršenu terapiju.“
To je, barem, dugoročni cilj upotrebe velikih podataka u onkologiji. Projekat Tumor Profiler nudi preciznu medicinu prilagođenu pacijentu, istovremeno promovišući medicinu zasnovanu na podacima. „Sve ovo ima neverovatan uticaj na naše pacijente, ali i na društvo u celini“, zaključuje Bek Šimer.
