Előszó a Klinikai Onkológia 2024/2. lapszámához

A rák az egyik legnehezebben értelmezhető és befolyásolható betegség. Legfontosabb jellemzője a heterogenitás, amely változó mértékben érinti a normál sejteket éppúgy, mint a belőlük kiinduló daganatokat.

A daganatok progressziójában a szövetek átalakulásának módja továbbra is vitákat vált ki, akadályozva a rákmegelőzést és a korai beavatkozási stratégiákat. A rendelkezésre álló bizonyítékok összessége azt sugallja, hogy a fejlődő és öregedő szövetek kéz a kézben járnak, megőrizve a sejt plaszticitásának megfelelő szintjét a szövetek létrehozásához és fenntartásához. A rák nem balszerencse, hanem ezért a változásért belső és külső tényezők a felelősek és az eddigieknél hatékonyabb új módszerekre van szükség.

A legtöbb metasztatikus rák továbbra is gyógyíthatatlan az apoptózisrezisztens klónok megjelenése miatt, amelyet a tumoron belüli heterogenitás és a tumor evolúciója táplál. A kezelés javítása érdekében a terápiáknak nemcsak a rákos sejteket kell elpusztítaniuk, hanem aktiválniuk kell a daganat elleni immunrendszert is, hogy megszüntessenek minden, a kezelést túlélő rákos sejtet. A jelenlegi rákterápiák nagymértékben támaszkodnak az apoptózisra, egyre nagyobb az érdeklődés a sejthalál immunogén formáinak, például a nekroptózisnak a kiaknázása iránt, amely hírvivőket generál a tumor mikrokörnyezetében lévő immunsejtekhez. A sejthalálnak ez a litikus formája támogatja az antigének adjuváns hatását az immunsejtek számára, potenciálisan fokozva a rákellenes kezelési módszereket. A nekroptózis mechanizmusai aktiválják az antigén-prezentáló sejteket, ösztönzik a CD8+ T-sejtek keresztindítóját és indukálnak daganatellenes immunválaszokat. Továbbá az ilyen stratégiák lehetőségeit és hátrányait is megvizsgálják a rákos sejtek immunológiai aktiválásának támadására.

A mutáns funkciójavító p53 általánosan megtalálható humán rákos megbetegedésekben, a lebomlás célba vétele vonzó terápiás stratégia. A mutáns p53-szelektív autofág receptor hiánya miatt, a kifejlesztett és validált többfunkciós biomimetikus nanoreceptorokat (NR-ek) használtak, amelyek képesek kötődni a mutáns p53-hoz, és elősegítik annak lebomlását.

Kísérletek során maleimid-polietilénglikol-politejsav (Mal-PEG-PLA) felhasználásával önszerveződő NR-eket hoztak létre, és beépítettek 1,2-dioleoil-3-trimetil-ammónium-propánt (DOTAP), egy kationt, amely elősegíti az autofagoszómák kialakulását, és mutáns p53-kötő peptidet. Egy mutáns p53-tartalmú petefészekrák-sejtvonalat (ES-2) kezelve ezekkel az NR-ekkel, a kísérlet során azonosították az NR-ek azon koncentrációját, amely elegendő autofágiát váltott ki, nem specifikus toxicitás nélkül. A mutáns p53 kiürülését Western blot és immunfluoreszcenciával igazolták. Különböző eredetű rákos sejtvonalakban kimutatták, hogy az NR-ek dózisfüggő módon növelik az LC3-II konverziót, az autofagoszóma képződését és a mutáns p53 lebomlását. Ezenkívül az NR-ek nem indukálták a vad típusú p53 vagy p53-homológok (p63 és TAp73) lebomlását. Szintén nem befolyásolták lényegesen más fehérjék szintjét a globális proteomikai elemzés alapján.

A mutáns p53 NR-mediált lebomlását elősegítő mechanizmus felmérésére az ES-2 sejteket autofág és proteaszomális inhibitorokkal kezelték. Csak az autofáginhibitor tudta megakadályozni a mutáns p53 NR-függő lebomlását, ami arra utal, hogy a degradáció autofágiától függ. Nem meglepő módon a kulcsfontosságú autofág fehérjét, az autofágiával kapcsolatos 5-öt (ATG5) kódoló gén kiütése csökkentette az LC3-II konverziót és a mutáns p53 lebomlását. Transzmissziós elektronmikroszkóppal és élő sejtes képalkotással megerősítették, hogy az NR-ek autolizoszómákkal kolokalizálódnak, és növelik az autofagoszómák általános képződését.

Ezt követően az ubikvitináció szerepét vizsgálták a mutáns p53 NR indukálta degradációjában. Egy sor in vitro kísérlet során bebizonyították, hogy a mutáns p53 ubikvitinálása nem szükséges az NR-kötéshez, de szükséges a mutáns p53 lebomlásához.
Az NR-ek toxicitása a mutáns p53-mal rendelkező sejtekben volt a legmagasabb, amint azt a normálsejtek, a mutáns p53-mal
rendelkező rákos sejtek és a mutáns p53-mal nem rendelkező rákos sejtek NR-kezelése igazolt. Az NR-ek ezenkívül specifikusan
csökkentették a mutáns p53-mal rendelkező rákos sejtek gömbképződését, klónképzését és migrációját, valamint csökkentették
a mutáns p53 több downstream célpontjának expresszióját. Az NR-ek és a ciszplatin kombinációja tovább fokozta az NR által
kiváltott sejtpusztulást.

Ezután platina prodrug kapszulázott nanoreceptorokat (NRs–Pt) hoztak létre, és azt találták, hogy 48 óra elteltével a gyógyszer elsősorban a daganatos régióban halmozódott fel ES-2 daganatot hordozó egerekben. A p53 null xenograft modellekkel való összehasonlítás után azonban azt találták, hogy az NRs–Pt felhalmozódása független a p53-státusztól, és ehelyett valószínűleg a daganatok fokozott permeabilitásának és retenciós hatásának volt köszönhető. Az NRs–Pt csökkentette a tumor térfogatát és gátolta a tumor növekedését. Az NRs–Pt emellett növelte az autofágiát és csökkentette a sejtmutáns p53-szintet, amit Western blottal, immunhisztokémiával és immunfluoreszcenciával határoztak meg.

Annak érdekében, hogy további betekintést nyerjenek az NR-ek klinikai hasznosságába, a mutáns p53-at expresszáló petefészektumorból egy páciensből származó xenograftmodellt hoztak létre. 13 nap alatt az NRs–Pt csökkentette a tumor térfogatát és tömegét, összehasonlítva az NR-ekkel vagy a ciszplatinkezeléssel. Az NRs–Pt és kisebb mértékben az NRs fokozta az autofágiát, csökkentette a p53 expresszióját és fokozta a sejtapoptózist a daganatokban.

Ez együtt kiemeli az NR-eket, mint a rákkezelés új, nanotechnológiával támogatott platformját. Érdekes lesz feltárni az NR-ek terápiás hasznosságát más patogén fehérjék lebomlásának elősegítésére.

Az itt leírt kísérleti eredmények rendszerint csak belépőt jelentenek egy részletes klinikofarmakológiai vizsgálathoz.

Ezekkel a problémákkal foglalkozik a Klinikai Onkológia, előtérben a terápia kérdésével.