Iemācīties vēža šūnu vezikulu valodu

Kolēģis pie mums brauc jau trešo reizi, šoreiz vieslekcija bija viņa paša ideja, kas labi sakrita ar manu molekulārās bioloģijas kursa tēmu. Man liekas, ka būtu ļoti noderīgi – gan studentiem, gan pasniedzējiem, ja vieslektoru vispār būtu vairāk, jo šādi kolēģi veicina mums pašiem “sapurināties”. Patiesībā bija divas lekcijas – viena, ja tā var teikt, specifiskāka manā kursā, otra – vispārizglītojoša, orientēta uz bioloģijas maģistrantūras, doktorantūras studentiem vispār. Dakira fokuss vairāk bija, kā tiek atrasti jauni zāļu mērķi, mazāk tas posms (klīniskie pētījumi), kas jau skar farmācijas industriju.

Kā ar šiem jautājumiem strādā Biomedicīnas pētījumu un studiju centrs?

Pretvēža zāļu tradicionālā izpratnē meklēšana gan nav mūsu galvenais darba virziens, šajā ziņā lielākas iestrādes ir Organiskās sintēzes institūtam. Vēža pētniecība ir plašs izpētes lauks, kurā nišas ir dažādas – mana laboratorija Biomedicīnas pētījumu un studiju centrā ir vēža biomarķieru un imunoterapijas grupa. Mēs fokusējamies uz biomarķieriem – dažādu veidu molekulām, ko var izmantot vēža diagnostikā, vai arī, lai, piemēram, prognozētu, cik agresīvs ir konkrētais audzējs , vai arī lai monitorētu slimības gaitu, lai varētu laikus, vienkāršoti izsakoties, noķert to brīdi, kad audzējs atgriežas. Biomedicīnas pētījumu un studiju centrā ir četras zinātnieku grupas, kas strādā vēža izpētes virzienā, un mēs cenšamies sabalansēt fundamentālus pētījumus ar pielietojamiem pētījumiem. Proti, mēs labi saprotam, ka nevar nodarboties ar “pielietošanu”, ja nenāk klāt jaunas idejas, un fundamentālie pētījumi ir nepieciešami, lai ģenerētu nākotnes idejas. Profesores Jekaterinas Ērenpreisas grupa vairāk pārstāv šo fundamentālo virzienu, kas cita starpā nodarbojas ar ļoti konceptuāliem jautājumiem – vēža evolucionārā veidošanās utt. Es vairāk pārstāvu pielietojamo virzienu, lai gan mūsu tēmu lokā ir arī fundamentāli jautājumi. Patlaban esam sākuši jauno projektu, kas tiek finansēts ar Latvijas Investīciju un attīstības aģentūras starpniecību un ir vērsts uz pētījumu rezultātu komercializēšanu. Runa ir par krūts vēža personalizētas diagnostikas rīku, kas sastāvēs no divām daļām. Viena testa daļa būs paredzēta, lai identificētu visas somatiskās mutācijas, kādas ir konkrētā pacienta audzējā. Somatiskās ir tās mutācijas, kas nav iedzimtās, bet ir veidojušās audzēja audos. Balstoties uz to, kādas tieši ir šīs mutācijas konkrētā vēža šūnās, ir iespējams konkrētajam pacientam piemeklēt piemērotākās tā sauktās molekulāri mērķētās zāles. Tās ir zāles, kas nevis, lietojot tēlainu izteiksmi, brutāli nogalina visas ātri augošās šūnas, bet iedarbojas tieši uz tām šūnām, kurās ir konkrētas ģenētiskās izmaiņas. Ja savukārt šo ģenētisko izmaiņu nav, arī šādas zāles faktiski nav efektīvas. Mūsu pašreizējā ekonomiskajā situācijā šādu zāļu pielietošana ir finansiāli sarežģīta, bet ne jau mēs, zinātnieki, šādus jautājumus varam atrisināt, taču mēs varam gādāt, lai šādas zāles vispār būtu. Otra testa daļa būs šo audzējos atrasto mutāciju testēšana pacienta asinīs. Mums visiem asins plazmā peld no šūnām brīvi DNS gabaliņi (es aprakstu vienkāršoti, protams...). Šie gabaliņi, visticamāk, ir radušies no bojā gājušām organisma šūnām. Vēža pacientiem šādus gabaliņus rada gan normāli orgāni, gan vēža audi. Ja asinīs ieraugām mutāciju, kas ir notikusi vēža šūnās, tad mēs skaidri zinām, ka tas DNS gabaliņš ir nācis no vēža audiem. Un, ja mēs varam kvantificēt, izmērīt, cik ir šo vēža mutāciju saturošo gabaliņu, tad tam vajadzētu korelēt ar to, cik daudz šā audzēja organismā ir.

Tad tā ir agrīna diagnostika?

Tā gluži nevar teikt. Lai to sauktu par agrīnu diagnostiku, mums būtu jāzina, uz kuru mutāciju “skatāmies”. Bet to mēs nezinām, jo ir nepieciešams, lai šis audzējs jau būtu izgriezts un mēs būtu noraksturojuši, kādas ir konkrētās mutācijas. Mēs tātad sagaidām, ka pēc operācijas mutantie DNS gabaliņi plazmā pazūd, pareizāk sakot, skaitliski būtiski samazinās. Bet – kādu laiku pēc operācijas tā tiešām ir,  pēc kāda laika to skaits var sākt pieaugt, un tā savukārt ir liecība tam, ka audzējs ir “atgriezies” – vai nu kā recidīvs tajā pašā orgānā, vai arī ir kādas metastāzes. Speciālajā literatūrā atrodamie fakti liecina, ka šo mutanto DNS skaits asinīs pieaug vairākus mēnešus pirms tam, kad audzēju var konstatēt ar vizuālās diagnostikas metodēm. Tātad ar mūsu testa palīdzību mēs dotu iespēju ārstam vairākus mēnešus ātrāk pieņemt lēmumus par terapiju. Tāpat, ja mēs varam skatīties uz pietiekami dažādām mutācijām, tad mēs varētu arī spriest, kuri vēža šūnu kloni ir gājuši bojā un kuri ir atjaunojušies. Un ir ļoti iespējams, ka tie, kas atjaunojas, satur citas mutācijas nekā sākotnējais audzējs un attiecīgi var būt rezistenti pret tām zālēm, kas tika lietotas sākotnēja audzēja gadījumā. Tā atkal ir ļoti noderīga informācija.

Kādi ir šā projekta, kā ierasts teikt, laika rāmji?

Trīs gadu laikā mums šie testi jāizstrādā līdz tādai pakāpei, ka mēs tos reāli varam lietot klīnikā, un jāsavāc pietiekams datu apjoms, kas parādītu šo testu klīnisko lietderību.

Minējāt, ka darbojaties arī fundamentālo pētījumu virzienā.

Mums ir divi projekti, kuros pētām to, kā vēža šūnas sazinās. “Objekts”, ko mēs pētām, ir tā sauktās ekstracelulārās vezikulas. Tie ir ļoti mazi – apmēram 30 līdz 1000 nm diametrā – ar membrānu apņemti “pūslīši”; vezikulas producē gandrīz visas normālās organisma šūnas, arī vēža šūnas. Vēža šūnas šos “pūslīšus” producē nedaudz vairāk nekā normālās šūnas. Vezikulas peld asinīs, urīnā, siekalās utt., un tās ir pildītas ar dažādiem proteīniem, RNS molekulām un citām signālmolekulām. Pakāpjamies nedaudz atpakaļ – tātad vēža šūnas producē vezikulas, tās aizpeld – vai nu turpat blakus vēža audos, vai pavisam citur organismā –, un kāda cita šūna tās uzņem. Šūnā, kas uzņem, tiek nodota, teiksim tā, noteikta veida informācija, kas šajā šūnā izraisa dažādas izmaiņas.

Par kādām izmaiņām ir runa?

Mēs paši esam parādījuši, ka ar vezikulu palīdzību vēža šūnas nodod viena otrai īpašības, kas tās padara agresīvākas. Piemēram, ja mēs ņemam vezikulas no šūnām, kas turētas bezskābekļa vidē, kurā tās ne tikai iemācās izdzīvot, bet vienlaikus arī kļūst agresīvākas, un pieliekam šādas vezikulas citām vēža šūnām, tās sāk uzvesties agresīvāk – tā. it kā tās pašas būtu bijušas šādā hipoksiskajā vidē. Bioloģiskā jēga tam visam varētu būt tāda, ka ar vezikulu starpniecību vēža šūnas savstarpēji sazinās, lai nodotu visas tās nejaukās lietas, ko tās ir “samācījušās” savas dzīves laikā, citām šūnām. Ja mēs šādas vezikulas varētu no cilvēka asinīm “izvilkt” laukā, tad mēs varētu, pirmkārt, uzzināt, ar kādu “informāciju” šūnas apmainās, otrkārt, ja mēs varētu šo vezikulu darbību kaut kā nobloķēt, tas, iespējams, varētu samazināt to, cik ātri, piemēram, konkrētais audzējs aug vai iegūst rezistenci.

Lūdzu, izstāstiet man jums droši vien pilnīgi pašsaprotamu lietu – kā jūs, jūsu kolēģi nonāk līdz lēmumam – strādājam konkrētajā virzienā! –, lai gan droši vien pasaulē netrūkst grupu, kas šajā virzienā strādā?

Nu, tā ir pilnīgi godīga, atklāta konkurence.

Redzat, vēsturniekam metode var būt paskatīties – ā, šajā lauciņā strādāts maz, te ir kur “rakt”.

Nu, tā pati loģika strādā arī mūsu sfērā. Piemēram, kad mēs rakstām projektu pieteikumus, mums ir jāparāda, kas tajā ir, kā saka, jauns. Ja mēs to nevaram, tad tas nav zinātniska projekta pieteikums. Mums tātad ir jāspēj atrast savu nišu, un es neredzu iemeslu, kādēļ gan lai mēs to neatrastu. To jauno cilvēku skaits, kuri vēlētos pie mums Biomedicīnas pētījumu un studiju centrā strādāt, ir tāds, ka mēs nevaram viņiem visiem nodrošināt darba vietas. Skaidrs, ka ir jomas, kas prasa ļoti lielus finansiālus ieguldījumus. Piemēram, vēža genoma sekvenēšana, nav šaubu, ir ļoti vajadzīga, bet tā maksā tik, cik nu tā maksā. Ja mēs mēģinātu iespraukties, teiksim, “International Cancer Genome Consortium”, tad tam būtu nepieciešams tik liels finansējums, ka tas kļūst nelietderīgi no Latvijas interešu viedokļa. Savukārt vezikulu, par kurām jums stāstīju, pētījumos mēs iesaistījāmies pirms pieciem – septiņiem gadiem, tad, kad visā pasaulē šī tēma sākās, mēs trāpījāmies sākuma “vilnī”.

Paldies par pacietību skaidrojot.