Kova su vėžiu bus veiksmingesnė
Na­cio­na­li­nio vė­žio ins­ti­tu­to (NVI) moks­li­nin­kai kar­tu su bio­tech­no­lo­gi­jų įmo­ne „Fro­ceth“ ku­ria nau­jau­sia tech­no­lo­gi­ja pa­grįs­tą prieš­vė­ži­nę vak­ci­ną. Po sta­žuo­tės Bel­gi­jo­je į pro­jek­tą įsi­trau­kęs dr. Gab­rie­lis Kund­ro­tas yra at­sa­kin­gas už vie­ną svar­biau­sių ty­ri­mų eta­pų. Moks­li­nin­kas par­si­ve­žė uni­ka­lios pa­tir­ties ir ją pri­tai­kė ku­riant nau­ją vė­žio im­uno­te­ra­pi­jos pro­duk­tą.

„Mūsų organizme nuolat susidaro vėžinių ląstelių, bet imuninė sistema jas sunaikina. Dendritinės ląstelės atpažįsta vėžines ląsteles ir duoda instrukciją kitoms imuninės sistemos ląstelėms – T limfocitams – jas sunaikinti. Tačiau susirgus onkologine liga vėžinės ląstelės sugeba „pasislėpti“, ir imuninė sistema jų nebemato. Viena priežasčių – dendritinių ląstelių nuslopinimas. Išmokyti paciento dendritines ląsteles vėl atpažinti vėžines ląsteles – tarp didžiausių vėžio imunoterapijos iššūkių. Nuo šio sudėtingo proceso priklauso vakcinos efektyvumas“, – sakė „Lietuvos žinioms“ 31 metų genetikas.

„Kiekvieno mokslininko svajonė būti tarp pirmųjų savo srities tyrėjų, ir man gyvenimas tokią galimybę suteikė.“

NVI Imunologijos laboratorijoje nuo 2011 metų atliekami dendritinių ląstelių vakcinų tyrimai. Per juos bandomi įvairūs dendritinių ląstelių aktyvinimo būdai. Perspektyviausias šiuo metu, pasak dr. G. Kundroto, – dendritinių ląstelių aktyvinimas vėžinių ląstelių egzosomomis. Tikimasi, kad panaudojant egzosomas kova prieš vėžį bus veiksmingesnė. Ši sritis nauja pasaulio mastu ir mokslinių publikacijų šia tema yra nedaug.

Nepagydomoms ligoms gydyti

Kaip pasakojo mokslininkas, egzosomos yra ląstelių išskiriamos pūslelės, per kurias jos komunikuoja, perduoda informaciją. Ląstelės donorės į egzosomas supakuoja įvairias molekules, ir jos, nukeliavusios į kitas ląsteles, keičia jų funkcijas. Kamieninių ląstelių egzosomos su biologiškai aktyviomis medžiagomis gali sukelti norimą terapinį poveikį, pavyzdžiui, paskatinti pažeistų audinių atsikūrimą.

Susidomėjęs nauja egzosomų technologija dr. G. Kundrotas pernai tris mėnesius stažavosi mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros kompanijoje „The Cell Factory“ Nilyje, Belgijoje. Kompanija kuria žmogaus virkštelės audinio kamieninių ląstelių išskiriamų egzosomų inovatyvius produktus. Egzosomos pranašesnės už ląsteles, nes negali kaip jos supiktybėti.

„Norėjau dirbti su egzosomomis ir atlikti taikomuosius tyrimus. Egzosomos yra potencialus naujos kartos vaistas iki šiol nepagydomoms ligoms gydyti“, – sakė tyrėjas.

Dr. G. Kundrotas per stažuotę išmoko išskirti egzosomas, atitinkančias farmaciniams preparatams keliamus reikalavimus, ir jas charakterizuoti. Į Lietuvą grįžo kaip tik tuo metu, kai NVI Imunologijos laboratorijos ir kompanijos „Froceth“ projektui reikėjo žmogaus, mokančio dirbti su egzosomomis. Dvejų metų projekto tikslas – sukurti naują produktą: priešvėžines terapines personalizuotas dendritinių ląstelių, aktyvintų vėžinių ląstelių egzosomomis, vakcinas. Jos būtų skirtos gydyti pacientus, sergančius plaučių vėžiu, melanoma ir glioblastoma.

Kaip pabrėžė mokslininkas, vakcinos nėra universalios visoms vėžio rūšims. Dendritinės ląstelės išmokomos atpažinti konkretų vėžio tipą.

Nacionalinio vėžio instituto Imunologijos laboratorijos tyrėjų komanda./Edmundo Paukštės nuotrauka

Mokomos atpažinti vėžį

Biotechnologijų kompanija „Froceth“ jau turi patirties gaminti dendritinių ląstelių vakcinas. Šių vakcinų veikimo principas toks: iš paciento kraujo išskirtos dendritinių ląstelių pirmtakės laboratorijoje aktyvuojamos ir vėl suleidžiamos pacientui tikintis, kad jau galės atpažinti vėžį ir kitoms ląstelėms parodyti, ką reikia sunaikinti. Tačiau tokių vakcinų efektyvumas nėra didelis. Viena galimų priežasčių – dendritinės ląstelės nėra pakankamai suaktyvinamos.

Kaip aiškino genetikas, standartinis būdas aktyvinti dendritines ląsteles laboratorijoje suardytų vėžinių ląstelių komponentų mišiniu. Tokia šiuo metu pasaulyje taikoma technologija. Tačiau suardytų vėžinių ląstelių mišinyje yra ne tik vėžinių molekulių, bet ir normalioms ląstelėms būdingų baltymų, kurie gali sukelti dendritinių ląstelių toleranciją. Projekto naujovė – laboratorijoje išskiriamos vėžinių ląstelių egzosomos. Manoma, kad jose yra nemažai tik vėžiui būdingų molekulių. Laboratorijoje dendritinės ląstelės apmokomos jas atpažinti ir taip suaktyvintos gali būti dar veiksmingesnės.

Dr. G. Kundrotas diegia iš užsienio parsivežtą gerąją praktiką. Visuotinai pripažįstama, kad išskirti ir apibūdinti egzosomas – didelis iššūkis, nes jos kelis kartus mažesnės už ląsteles. Įprasta laboratorinė įranga, skirta ląstelių tyrimams, egzosomoms tirti netinka. Genetikas pasiūlė būdą, kaip galima egzosomas „padidinti“, kad jas per įvairias manipuliacijas matytų prietaisas – tėkmės citometras, leidžiantis nustatyti ląstelės tipą.

Jau baigiamos charakterizuoti išskirtos vėžinių ląstelių egzosomos: kiek jų, kokio dydžio ir kokie jų žymenys. Rengiamasi publikuoti straipsnį. Jis leistų išsiveržti tarp pirmaujančiųjų šioje srityje pasaulio mastu.

Greitai komanda pradės tyrimus su gyvūnų modeliais, kad patikrintų naujos kartos vakcinos saugumą ir efektyvumą. Vėliau bus pereita prie klinikinių tyrimų.

Egzosomos: ląstelių išskiriamos pūslelės, per kurias jos komunikuoja./"Seminars in Cancer Biology" žurnalo iliustracija

Personalizuotos vakcinos

Priešvėžinių imunoterapijos vakcinų efektyvumas priklauso ne tik nuo taikomos technologijos, bet ir nuo paciento. To paties tipo vėžiu sergančių pacientų navikai yra skirtingi ir ne visi reaguoja į gydymą. Todėl kita mokslininkų komanda NVI Imunologijos laboratorijoje atlieka tyrimus, kad nustatytų navikų savybes, nuo kurių priklauso atsakas į gydymą.

Rudenį pradedamas naujas bendras NVI ir „Froceth“ projektas – klinikinis tyrimas, per kurį pacientėms, sergančioms kiaušidžių vėžiu, bus taikomas gydymas dendritinių ląstelių vakcinomis ir atliekamas išsamus jų imuninio atsako vertinimas. Dendritinės ląstelės bus aktyvinamos laboratorijoje suardytų vėžinių ląstelių mišiniu. Dendritinių ląstelių vakcinos terapija bus derinama su standartiniu gydymu chemoterapiniais vaistais. Bendromis tyrėjų ir informacinių technologijų specialistų pastangomis bus kuriama inovatyvi priemonė vėžio gydymo strategijų ir taikomų metodų efektyvumui prognozuoti.

Iš humanitarų šeimos

„Genetika susidomėjau vienuoliktoje klasėje per biologijos pamokas, nors dar anksčiau jaučiau, kad būsiu mokslininkas. Norėjau kurti naujus vaistus. Gal įtakos turėjo vaikystėje išgyventa senelio mirtis nuo vėžio. Todėl ir gimnazijoje vienintelis iš bendraamžių pasirinkau visų trijų dalykų – fizikos, chemijos, biologijos – A lygį“, – prisiminė sostinės „Minties“ gimnazijos auklėtinis.

Gabrielio tėvai – humanitarai. Mama Jūratė Kundrotienė yra leidyklos „Pasviręs pasaulis“ direktorė. Tėtis Robertas Kundrotas – rašytojas ir leidyklos „Egmont Lietuva“ vyriausiasis redaktorius. Jis ir vardą sūnui davė – britų dainininko Peterio Gabrielio garbei. Ketveriais metais jaunesnis brolis Lukas – informacinių sistemų specialistas. Sesuo Roberta dar abiturientė ir galutinai neapsisprendė, ką pasirinkti – informatiką ar veterinariją.

Gabrielis Vilniaus universitete (VU) baigė molekulinės biologijos bakalauro ir genetikos magistro studijas. Per doktorantūrą VU ir Nacionaliniame vėžio institute (NVI) tyrė suaugusio žmogaus kamienines ląsteles.

„Kamieninės ląstelės pirmiausia siejamos su regeneracija ir regeneracine medicina. Tačiau yra rizika, kad per atliekamas manipuliacijas laboratorijoje sveikos kamieninės ląstelės gali pavirsti vėžinėmis. Manipuliacijos joms gali pakenkti. Kad to išvengtume, ir reikėjo ištirti naujos kamieninių ląstelių išskyrimo ir pagausinimo technologijos įtaką jų genetinėms savybėms“, – aiškino mokslininkas 2016 metais apginto doktorantūros darbo tikslus.

Priešvėžinės dendritinių ląstelių vakcinos paruošimo principas./"BMC Medicine" žurnalo iliustracija

Nauja viltis

Su belgų kompanija „The Cell Factory“ genetikas pažįstamas nuo doktorantūros. Prieš penkerius metus ten tobulino įgūdžius dirbti su kamieninėmis ląstelėmis. Tuo metu ir belgai su egzosomomis dar nedirbo. Baigdamas doktorantūrą vilnietis sužinojo apie „The Cell Factory“ atliekamus darbus su egzosomomis.

„Iki doktorantūros niekur nevažiavau. Netraukė. Nors studijos sekėsi, mokiausi gerai, gaudavau padidintą stipendiją. Tačiau per doktorantūrą, kai suradau savo temą, norėjau išvažiuoti pasitobulinti. Išvažiavęs pamačiau, kad tai – geras dalykas“, – sakė dr. G. Kundrotas.

Šį rudenį mokslininkas vėl išvyksta į Belgiją. Laimėjo prestižinę Marie Sklodowskos-Curie stipendiją dvejų metų podaktarinei stažuotei kompanijoje „The Cell Factory“. Tyrimai taip pat bus susiję su egzosomomis, tačiau sritis kita – neurobiologija.

Kompanija „The Cell Factory“ yra tarp pasaulio lyderių naujų vaistų kūrimo, panaudojant egzosomas, srityje. Sukurtas vienas vaistas nuo Krono ligos, baigiamas kurti kitas – nuo epilepsijos. Dabar bus kuriamas vaistas nuo galvos smegenų insulto padarinių.

„Kiekvieno mokslininko svajonė būti tarp pirmųjų savo srities tyrėjų, ir man gyvenimas tokią galimybę suteikė, – kalbėjo genetikas. – Lietuvoje mano patirtis pravers.“