Ugrás a tartalomhoz

A belgyógyászat alapjai 1.

Zsolt, Tulassay (2010)

Medicina Könyvkiadó Zrt.

Daganatgenetika

Daganatgenetika

Az utóbbi 15 évben kialakult molekuláris onkogenetika és onkogenomika a daganatok genetikai alapjainak egyre részletesebb felismerésével mind a kórisme, mind a kórjóslat megállapítása, mind a kezelés területén jelentős fejlődést eredményezett. A daganatok korábban nem ismert molekuláris genetikai markerei a hagyományos szövettani osztályozásnál pontosabb, a tumor várható kórlefolyását és a kezelés esélyeit is tekintetbe vevő új beosztások kialakítását eredményezték. Ez azt jelenti, hogy míg a szövettani kép alapján a leukaemiák, a lymphomák, az emlőrák és az agydaganatok viszonylag kevés, egymástól jól elkülöníthető csoportba sorolhatók, addig a molekuláris genetikai jelzők jóval több daganat fenotípus leírását teszik lehetővé. Ez részben a kórisme lehetőségeinek bővülését jelenti, részben a daganatok kezelésében új molekuláris célpontok kijelölését és az ezeknek megfelelő gyógyszerek kifejlesztését teszi lehetővé. A hagyományos daganatterápia a rosszindulatú burjánzás kórisméje után a műtéti eltávolítás, a kemoterápia és a sugárkezelés eszközeivel általános offenzívát indít a tumor ellen, amelynek nemcsak a daganatszövet, hanem ép szövetek is áldozatává válnak. Az új, molekuláris genetikai ismereteken alapuló kezelési stratégia a megtalált daganatot a lehető legpontosabban veszi célba és a kialakulásában, progressziójában, áttétképző tulajdonságaiban azonosítható – azadott egyén vizsgált tumorára specifikus – eszközökkel igyekszik azt megsemmisíteni, minél kevesebb általános mellékhatással. E stratégia a daganat érzékeny, „sebezhető pontjainak” felismerésén alapul, azaz ismerni kell a sejtszaporodás, az apoptosis és a hibajavító mechanizmusok (DNS repair) minél több részletét.

Mutációk kórjóslati szerepe a daganatos betegségekben

A génmutációk vizsgálata mind a szolid tumorok, mind a hematológiai malignus kórképek kórjóslati tényezőinek sorában lényeges. Ismeretes, hogy bizonyos mutációk az adott malignus daganat enyhébb lefolyásának, esetleg bizonyos gyógyszerekkel elérhető előnyösebb válasz jelzői lehetnek. Ma már a daganatkezelési protokollok előírják, hogy malignus hematológiai megbetegedések és egyes szolid tumorok esetén a kemoterápia, illetve a sugárkezelés elkezdése előtt citogenetikai és molekuláris genetikai vizsgálatokat kell elvégezni (2.12. ábra).

2.12. a. ábra. a) 12 éves CML-es beteg interfázis FISH vizsgálata Bcr/Abl dual color próbával. A hagyományos citogenetika t(9;14;22) variáns áthelyeződést mutatott. A sárga nyíl Philadelphia kromoszóma fúziós gén termékét, illetve a másik a reciprok terméket mutatja. A fehér nyíl az ép 9-es és 22-es kromoszómákat jelöli. b) Három hónapos ALL-es beteg citogenetikai vizsgálata t(4;11) áthelyeződést mutatott. Interfázis FISH vizsgálattal az áthelyeződésben részt vevő MLL gén hasadása igazolható. A sárga nyilak a különböző színekkel jelölt géndarabokat mutatják, amelyek az áthelyeződés következtében eltávolodtak egymástól. A fehér színű nyíl az ép MLL gént jelzi. (Haltrich Irén anyagából, SE II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika)

A közelmúltban ismerték fel azt a tényt, hogy a nem kissejtes tüdőrákos (non small cell lung cancer: NSCLC) betegeknek csupán kis része reagál az epidermalis növekedési faktor receptor (EGFR) gátló gefitinibbel végzett terápiára. A jó terápiás választ mutató betegek EGF-receptora olyan mutációkat tartalmaz, amelyek a többi betegben nem mutathatók ki. A reagálók aránya 10–19%. A kezelés lényege, hogy az EGFR kifejeződése a malignus szövetekben jóval magasabb, mint az ép tüdőszövetben, így tehát az EGFR gátlás hatékony lehet elvben a NSCLC daganat kezelésére. Felvetődik tehát annak a gyakorlati lépésnek a lehetősége, hogy a daganatkezelés megkezdése előtt az EGFR mutáció vizsgálatokkal történjék meg a betegek gefitinibkezelésre történő kiválasztása. Az igazi hatékony gátló az volna, amelyik specifikusan kötődik a mutáns receptorhoz, a lehető legkevesebb mellékhatást okozva.

Az ösztrogénreceptor pozitív emlőrákos betegek nagy része adjuváns tamoxifenkezelést kap.

Úgy tűnik, hogy a HOXB13 és az IL17RB gének expressziójánakaránya alkalmas prediktív jelzést ad arra vonatkozóan, hogy az adjuváns tamoxifenkezelést kapó emlőrákos betegek közül kiben lesz várható a daganat kiújulása. A mammacarcinomás betegek mintegy 40%-a, így különösen fontos e csoport előzetes felismerése. A közelmúltban derült fény arra, hogy az ösztrogénjelfogó pozitív emlőrákos betegek tamoxifenrezisztenciája az ösztrogénjelfogó megváltozott szerkezetével függ össze. Megtalálták az ösztrogénreceptor-alfa egyik szakaszát, amelyet a proteinkináz-A megváltoztatott. E módosult receptor szakaszt a daganatellenes gyógyszer nem gátolja, hanem éppen ellenkezőleg, serkenti. Így valószínűleg a génkifejeződési vizsgálatokkal kiszűrt betegek kezelését inkább más hatásmechanizmusú aromatázgátlókkal, vagy az ösztrogénhatást gátló gyógyszerekkel (pl. fulvestran) kell végezni.

A génkifejeződés vizsgálatára ma már igen parányi méretű nanokomputereket hoznak létre, amelyek képesek az elemezni kívánt daganatszövetben jelen lévő gének mRNS-molekuláinak felismerésére. Azokat a mRNS-jeleket ismeri fel a számítógépes program, amelyek a kiválasztott gének kifejeződésének alacsonyabb, vagy a normálisnál magasabb állapotát jelzik. Prostatarák esetében pl. a PPAP2B és a GSTP1 gének csökkent kifejeződése és a PIM1 és HPN gének túlzott kifejeződése mutatható ki.

Genetikai célpontok, a daganatkezelés új lehetőségei

Génterápiás kísérletek

A rosszindulatú agydaganatok (pl. glioblastoma, medulloblastoma) ma is a rossz kórjóslatú tumorok közé tartoznak. Érthető, hogy kezelésükben számos új lehetőséggel próbálkoznak. Ilyen pl. a humán epidermalis növekedési faktor (EGFR) elleni RNS-interferencia-expressziós plazmidot tartalmazó immunliposzóma intravénás bejuttatása.

A génterápia nehézségei abból adódnak, hogy csak igen kis molekulák juttathatók be sikeresen a vér-agy gáton, a bejutott génterápiás anyag pedig az agydaganat szövetébe közvetlenül beadva nem képes onnan szétterjedni. A daganatellenes hatás úgy is fokozható, hogy a daganat keletkezése közben elpusztult tumorszuppresszor gént helyreállító gént vagy géneket is bejuttatnak liposzómák segítségével a keringésbe, majd onnan az agy daganatsejtjeibe. Ilyen, az agydaganatok esetében gyakorta hiányzó tumorszuppresszor gén a PTEN.

Monoclonalis antitestek

A legújabb onkológiai kutatások a szövetfajlagos, célzott daganatellenes gyógyszerek kifejlesztésére irányulnak. A tumorral összefüggő antigénekre ható monoclonalis antitestek egyre több daganat esetében ígéretes új gyógyszert jelentenek. A legelső antitestkészítmények egérben készültek, emberi alkalmazásuk heves immunválaszt váltott ki, csökkentve gyógyszeres alkalmazásuk lehetőségeit. A sikeres genetikai módosítás tette lehetővé az ún. humanizált és a „teljesen emberi” antitestek kifejlesztését.

Az ideális antitestkészítmények nagy citotoxikus sejt- és komplementaktiváló hatást fejtenek ki, a keringésben stabilak maradnak, képesek behatolni a nagy tömegű, avascularis szolid tumorok szöveteibe is. A monoclonalis antitestfragmentumok a genetikai módosító módszerek segítségével képesek tumorsejtekhez és ún. effektor sejtekhez (T-sejtek, természetes ölősejtek, macrophagok) is kötődni. Hatásukat egyebek között az effektorsejtek toborzásával, az antitestfüggő, sejt- és komplement által közvetített citotoxicitás, a receptor-ligand kötődések, együtthatások gátlásával és az apoptosis aktiválásával érik el.

A rituximab az első, 1997 óta forgalomban lévő monoclonalis antitest, amely a CD20 sejtfelszíni fehérje ellen ható IgG1 kiméra antitest. Ez a sejtfelszíni fehérje az egészséges B-lymphocyták és a B-sejtes lymphomák 95%-ában fejeződik ki. A gyógyszer javallata a refrakter, recidiváló, kis malignitású B-sejtes lymphomák kezelése. Számos más daganat kezelésére is alkalmaznak már monoclonalis antitesteket (2.7. táblázat).

2.7. táblázat - 2.7. táblázat. Néhány daganat kezelésében alkalmazott monodonalis antitestek

Antigén

Daganat

Antitest

CD22

Non-Hodgkin-lymphoma

Epratuzumab

HLA-DR

Non-Hodgkin-lymphoma

Remitogen

CD52

B-sejtes, krónikus lymphoid leukaemia

Alemtuzumab

CD33

Akut myeloid leukaemia

Gemtuzumab

Epidermalis növekedési faktor receptor

Vastagbélrák, nem kissejtes tüdőrák

Cetuximab

A33

Vastagbélrák

huA33


Génhatások módosítása

A Sonic Hedgehog (Shh) gén több fontos hatása ismeretes, ezek egyike az embrionális korban a tüdők növekedésének irányítása. Felnőttkorban ez a gén a DNS javító (repair) mechanizmus lényeges részeként a tüdő károsodott szöveteinek helyreállítását és a kiesett sejtek pótlását irányítja. Ha a DNS javító mechanizmus túlzott mértékben működik (pl. a dohányzás hatására), nagyszámú új sejt keletkezik, majd daganatos burjánzás alakul ki. Kimutatták, hogy az Shh gén fokozott aktivitása jóval nagyobb a tüdő kissejtes rákjában, mint a nem kissejtes tüdőrák eseteiben. Elvben az Shh gén aktivitásának gátlásával olyan gyógyszerek kifejlesztése remélhető, amelyek a DNS javítás említett zavarát kiküszöbölve vezethetnének a tüdőrák kissejtes formájának gyógyításához.

A krónikus myeloid leukaemia (CML) során kialakuló kromoszómaáthelyeződés, a 9-es és a 22-es kromoszóma közötti fúziós gén kialakulása (Philadelphia kromoszóma) onkogén áthelyeződést eredményez, amelynek aktivitása a fúziós gén következtében az egészséges sejtekben lévő eredeti onkogén aktivitásának többszörösét eredményezi. Ez az aktivitásemelkedés gyorsabb szaporodásra serkenti a sejteket. A tirozinkináz aktivitását gátló speciális gyógyszer a CML génváltozása következményeként kialakuló daganatos burjánzást képes gátolni. Hibás proteinkináz működést több más daganatban is igazoltak, így az emésztőrendszeri stromatumorokban is, e daganattípusban az áttétképződéssel járó, általában sikertelenül kezelt esetekben lehet remissziót elérni. A molekuláris daganatkezelési célpontok száma számítások szerint több ezerre tehető, jelenleg intenzív tudományos kutatás folyik e területen.

Izgalmasak azok a kísérletek is, amelyek a daganatellenes gyógyszerek aktiválását genetikailag módosított sejtekkel, a daganat közelébe különleges szállító rendszerrel igyekeznek eljuttatni. Az emlő- és pancreas carcinomák kezelésére kísérletesen olyan parányi cellulóz-szulfátból készült, porózus gömböcskéket juttatnak katéterrel a daganatszövetbe, amelyekben nem a betegből származó, genetikailag módosított sejteket helyeznek el. A gömbök környezetében lévő inaktív citosztatikum (pl. ifosfamid) bediffundál a gömbökben lévő sejtekhez, amelyek aktiválása után a gyógyszer a környező daganatszövetbe kerül. A kezdeti eredmények szerint sikeresen csökkenthető a daganatok mérete és a kemoterápia általános mellékhatásai is jelentősen csökkenthetők.

A daganatok kialakulásában az apoptosis, a programozott sejthalál folyamata döntő szerepet játszik. Ennek bonyolult genetikai szabályozása egyre több részletében válik ismeretessé. A 2004. évi kémiai Nobel-díjat a sejtosztódás, a DNS-javítás (repair) és az immunrendszer ép működése szempontjából döntő fontosságú fehérjelebontás elemeinek, a proteaszómának és az ubikvitin működése tisztázásának elismerésére adományozták. A malignusan átalakult sejteket a szervezet igyekszik elpusztítani. Ép működés esetén azonban az önpusztító fehérjéket és működésüket gátolni szükséges. A 26S proteaszóma elnevezésű sejtalkotó elem gondoskodik arról, hogy az ubikvitinnel jelölt, „halálra ítélt” fehérje inaktiválódjék. Az apoptosis folyamatában részt vevő fehérjék is kapnak ilyen jelölést, mivel állandó termelődésük ellenére mennyiségüket a proteaszómának alacsony szinten kell tartania. Ha a sejtet erős apoptikus inger éri, aktiválódnak a sejtpusztításért felelős kaszpázok. A daganatok jövőbeni hatékony gyógyszerei azok a proteaszóma-gátló molekulák lesznek, amelyek a kaszpázok működéséhez hasonlóan fokozzák a malignus sejtek pusztulását.