Imunoterapija 101: Kaj je in kako deluje

Kako lahko imunoterapija pomaga našim imunskim sistemom v boju proti raku

Če menite, da natančno razmišlja o tem, kako deluje imunoterapija za zdravljenje raka, obstaja dober razlog. Imunoterapija ni le ena vrsta zdravljenja; obstaja več različnih vrst zdravljenja, ki spadajo pod to postavko. Običajnost je, da ti načini zdravljenja bodisi uporabljajo imunski sistem ali načela imunskega odziva, da bi se izognili raku.

Z drugimi besedami, te obdelave, ki jih imenujemo biološka terapija, se uporabljajo za spreminjanje imunskega sistema telesa ali uporabo snovi, ki jih ustvari imunski sistem za boj proti raku.

Zakaj je imunoterapija tako vznemirljiva?

Če ste pred kratkim prebrali časopis, ste verjetno videli naslove z dramatičnimi sporočili, kot je "zdravljenje blizu" pri opisovanju imunoterapije. Ali je to nekaj, s katerim se boste počutili navdušeni, ali pa je to še več medijskih hype?

Medtem ko se šele začenjamo naučiti o teh zdravljenjih in zagotovo ne delujejo pri vseh oblikah raka, je področje imunoterapije resnično nekaj, kar je treba vznemiriti. Pravzaprav je imunoterapijo Ameriško društvo za klinično onkologijo leta 2016 klinični rak napredoval leta 2016. Za tiste, ki živijo z rakom, je to področje skupaj z napredkom pri zdravljenju, kot so ciljno usmerjene terapije, razlog za občutek upanja, ne le za prihodnost, temveč za danes.

Za razliko od številnih napredovanj na onkologiji, ki temeljijo na prejšnjih zdravljenjih, je imunoterapija večinoma popolnoma nov način za zdravljenje raka (nespecifični imunski modulatorji, kot je interferon, so bili približno nekaj desetletij). V primerjavi s številnimi drugimi zdravljenji:

Zgodovina imunoterapije

Pojem imunoterapije je že dolgo obstajal. Pred stoletjem je bil zdravnik znan kot William Coley je opozoril, da so se nekateri bolniki, ko so okuženi z bakterijami, izkazali za boj proti rakom. Drugemu zdravniku po imenu Steven Rosenberg se pripisuje vprašanja o drugačnem pojavu z rakom. V redkih primerih lahko rak izgine brez zdravljenja. Ta spontana remisija ali regresija raka je dokumentirana, čeprav je to zelo redek pojav.

Dr. Rosenbergova teorija je bila, da je imunski sistem njegovega pacienta napadel in očistil rak.

Teorija za imunoterapijo

Teorija, ki sledi imunoterapiji, je, da naši imunski sistemi že vedo, kako se boriti proti raku. Tako kot naša telesa lahko prepoznajo, označijo in namestijo imunski odziv na bakterije in viruse, ki napadajo naša telesa, so lahko rakave celice označene kot nenormalne in jih odpravlja imunski sistem.

Potem, zakaj se naši imunski sistemi ne izogibajo vsem rakom?

Učenje o mehanizmu imunoterapevtskih zdravil postavlja vprašanje: "Če naši imunski sistemi vedo, kako se boriti proti raku, zakaj ne?

Kako to, da je eden od dveh moških in ena od treh žensk namenjena razvoju raka v času svojega življenja? "

Prvič, naši imunski sistemi delujejo izjemno dobro v procesu čiščenja poškodovanih celic, ki bi sčasoma lahko postale rakave celice. Imamo nekaj genov, vgrajenih v našo DNK, znano kot genov supresorjev tumorja , ki zagotavljajo načrt za beljakovine, ki popravljajo in odstranijo telo celic, ki so bile poškodovane. Morda bi bilo bolje vprašanje: "zakaj ne bi vsi rastejo pogosteje?"

Nihče ne ve točno, zakaj nekatere rakave celice pobegnejo odkrivanje in uničenje imunskega sistema. Del razloga, je mišljeno, je, da je rakave celice težje odkriti kot bakterije ali virusi, ker izhajajo iz celic, ki jih naš imunski sistem šteje za normalne. Imunske celice so razvrščene tako, da razvrstijo, kaj vidijo kot samozavestno ali ne-jaz, in ker rakave celice izhajajo iz normalnih celic v naših telesih, se lahko zdijo kot običajno. Prav tako lahko igra velik obseg rakavih celic, s številom rakavih celic v tumorju, ki nadgrajujejo sposobnost manjšega števila imunskih celic.

Toda razlog je verjetno bolj zahteven kot priznanje ali številke - ali pa so rakave celice bolj zahtevne. Pogosto rakave celice izogibajo imunski sistem tako, da se "pretvarjajo", da izgledajo kot običajne celice. Nekatere rakave celice so ugotovile, kako se lahko prikrijejo, če želite, na masko. S tem se skrivajo, nato pa se lahko izognejo odkrivanju. Dejansko ena vrsta imunoterapevtskih zdravil deluje tako, da v bistvu odstrani masko iz tumorskih celic.

Kot končna opomba je pomembno opozoriti, da ima imunski sistem fino ravnovesje med pregledi in ravnovesji. Na eni strani je pomembno, da se borimo proti tujim napadalcem. Na drugi strani se ne želimo boriti proti celicam v našem telesu, pravzaprav pa so avtoimunske bolezni , kot je revmatoidni artritis, povezana s "prekomernim imunskim sistemom".

Omejitve imunoterapije

Ko berete, je pomembno, da na tej stopnji razvoja prepoznamo nekatere omejitve imunoterapije. En onkolog je to navedel tako: imunoterapija je za zdravljenje raka, saj je bil prvi let Wright Brothers v letalstvu. Področje imunoterapije je v povojih.

Vemo, da ta zdravila ne delujejo za vsakogar ali celo za večino ljudi z večino raka. Poleg tega nismo jasno pokazali, kdo bo natančno imel koristi od teh zdravil. Iskanje biomarkerjev ali drugi načini odgovora na to vprašanje je trenutno aktivno področje raziskav.

Kratek pregled imunskega sistema in raka

Da bi malo razumeli, kako deluje ta individualna obdelava, je lahko na kratko predstavljeno, kako deluje imunski sistem v boju proti raku. Naš imunski sistem je sestavljen iz belih krvnih celic in tkiv limfnega sistema, kot so bezgavke. Medtem ko obstaja veliko različnih vrst celic, kot tudi molekularne poti, ki povzročajo odstranitev rakavih celic, so "velike pištole" v boju proti raku T-celice (T limfociti) in naravne morilske celice . Ta popoln vodnik za razumevanje imunskega sistema zagotavlja poglobljeno razpravo o osnovah imunskega odziva.

Kako se imunski sistem bori proti raku?

Za boj proti rakavim celicam moramo opraviti številne funkcije, ki jih morajo imeti naši imunski sistemi. Preprosto, to so:

Ta članek o tem, kako T celice delujejo v boju proti raku, opisuje proces, s katerim se ti koraki zgodijo, in ta članek o ciklusu imunskega odziva ponuja diagrame posameznih korakov.

Kako se celice raka skrivajo iz imunskega sistema?

Prav tako je lahko koristno vedeti, kako rakave celice pogosto uspevajo izogniti odkrivanju ali napadu naših imunskih sistemov. Kancerogene celice se lahko skrijejo z:

Če ste zmedeni glede nekaterih razlik med rakavimi celicami in kar povzroči edinstvene celice raka, v naslednjih člankih razpravljamo o tem, kaj naredi celico rakave celice in razlike med rakavimi celicami in normalnimi celicami .

Vrste in mehanizmi imunoterapije

Morda ste slišali imunoterapijo, ki je opisana kot zdravljenje, ki "okrepi" imunski sistem. Ti načini zdravljenja so dejansko precej bolj zapleteni, kot pa, da se imunski sistem poveča. Oglejmo si nekaj mehanizmov, s katerimi deluje imunoterapija, kot tudi kategorije zdravljenja, ki se danes uporabljajo ali preučujejo.

Mehanizmi imunoterapije

Nekateri mehanizmi, s katerimi zdravili za imunoterapijo lahko zdravijo rak, vključujejo:

Vrste imunoterapije

Imunoterapevtske metode, ki so v kliničnih preskušanjih trenutno odobrene ali se jih ocenjuje, vključujejo:

Pomembno je omeniti, da med temi terapijami obstaja znatno prekrivanje. Na primer, zdravilo, ki se uporablja kot inhibitor kontrolne točke, je lahko tudi monoklonsko protitelo.

Monoklonske protitelesa (Terapevtske protitelesa)

Monoklonska protitelesa delujejo tako, da rakave celice postanejo tarča in se že nekaj časa uporabljajo, zlasti za rake, kot so nekatere vrste limfoma.

Ko naši imunski sistemi pridejo v stik z bakterijami in virusi, se pošljejo sporočila, ki povzročijo nastanek protiteles. Potem, če se isti napadalec znova prikaže, je telo pripravljeno. Imunizacije, kot je na primer gripa, delujejo tako, da imunski sistem prikazujejo uničen virus gripe (posnetek) ali inaktiviran virus gripe (pršilo za nos), tako da lahko proizvede protitelesa in se pripravi, če živi virus gripe vstopi v vaše telo.

Terapevtska ali monoklonska protitelesa delujejo podobno, vendar so to "protitelesa", ki so izdelana za napad na rakave celice in ne na mikroorganizme. Protitelesa pripisujejo antigene (beljakovinske markerje) na površini rakavih celic, kot ključ bi se uvrstili v ključavnico. Ko so rakave celice tako označene ali označene, so druge celice v imunskem sistemu opozorjene, da uničijo celico. Lahko razmišljate o monoklonskih protitelesih, podobnih oranžni škropilni barvi, ki jo vidite na obolelem drevesu. Oznaka je znak, da je treba odstraniti celico (ali drevo).

Druga vrsta monoklonskih protiteles se lahko namesto tega poveže z antigenom na rakavi celici, da blokira signal rasti od pridobitve dostopa. V tem primeru bi bilo, kot da bi ključ v zaklepanje, tako da drugi ključ - signal za rast - ni mogel povezati. Zdravila Erbitux (cetuksimab) in Vectibix (panitumumab) delujejo z združevanjem in zaviranjem EFGR receptorja (antigena) na rakavih celicah. Ker je receptor EGFR tako "blokiran", se signal rasti ne more povezati in rakave celice razčleniti in rasti.

Široko uporabljeno monoklonsko protitelo je limfomsko zdravilo Rituxan (rituksimab). Ta protitelesa se vežejo na antigen, imenovan CD20-tumorski marker, ugotovljen na površini rakavih B-limfocitov v nekaterih celičnih limfomih B.

Monoklonska protitelesa so trenutno odobrena za več rakov. Primeri vključujejo:

Druga vrsta monoklonskih protiteles je bispecifično protitelo. Ta protitelesa se vežejo na dva različna antigena. Ena označuje rakavo celico in druga dela, da zaposlijo T celico in skupaj združita. Primer je Blincyto (blinatumomab).

Konjugirane monoklonske protitelesa

Monoklonska protitelesa nad delovanjem sami, toda protitelesa se lahko pripišejo tudi kemoterapevtski učinkovini, strupeni snovi ali radioaktivnemu delčku v postopku zdravljenja, imenovani konjugirana monoklonska protitelesa . Beseda konjugirana pomeni "pritrjena". V tem primeru se "koristna nosilnost" dostavi neposredno rakavi. S protitelesom, ki se veže na antigen na rakavi in ​​prinaša "strup" (zdravilo, toksin ali radioaktivne delce) neposredno na vir, je lahko manj škode za zdrava tkiva. Nekateri zdravili v tej kategoriji, ki jih je odobrila FDA, vključujejo:

Zaviralci imunske kontrolne točke

Zaviralci imunskih kontrolnih točk delujejo z zaviranjem iz imunskega sistema.

Kot je bilo že omenjeno, ima imunski sistem preglede in ravnotežja, tako da ne prekomerno ali premalo. Da bi preprečili prekomerno delovanje in povzročili avtoimunsko bolezen, obstajajo inhibitorne kontrolne točke vzdolž imunske poti, ki se uravnavajo, prav tako kot zavore za upočasnitev ali zaustavitev avtomobila.

Kot je bilo že omenjeno, so rakave celice lahko težavno in prevara imunski sistem. Eden od načinov, kako to počne, je prek proteinskih kontrolnih točk. Protein kontrolne točke so snovi, ki se uporabljajo za zatiranje ali upočasnitev imunskega sistema. Ker rakave celice izhajajo iz normalnih celic, imajo sposobnost, da tvorijo te proteine, vendar jih uporabljajo na nenormalen način, da se jim izognejo odkrivanje imunskega sistema. PD-L1 in CTLA4 so kontrolna točka proteinov, ki so izraženi v večjem številu na površini nekaterih rakavih celic. Z drugimi besedami, nekatere rakave celice najdejo način za uporabo teh "normalnih proteinov" na neobičajen način; za razliko od najstnice, ki ima lahko vodilno stopalo na pospeševalniku avtomobila, ti proteini postavijo vodilno stopalo na zavore imunskega sistema.

Zdravila, imenovana zaviralci kontrolnih točk, se lahko vežejo s temi proteini kontrolnih točk, kot je PD-L1, kar v bistvu sprosti zavore, tako da se lahko imunski sistem vrne v službo in se izogne ​​rakavim celicam.

Primeri inhibitorjev kontrolne točke, ki se trenutno uporabljajo, vključujejo:

Raziskave zdaj preučujejo prednosti združevanja dveh ali več zdravil v tej kategoriji. Na primer, skupaj z zaviralci PD-1 in CTLA-4 skupaj (Opdivo in Yervoy) kaže obljubo.

Adoptive Cell Transfer in CAR T-celična terapija

Sprejemne celice in CAR T-celične terapije so metode imunoterapije, ki krepijo lastne imunske sisteme. Poenostavljeno, naše celice za boj proti raku spremenijo v boljše borce s povečanjem njihove sposobnosti spopadov ali njihovega števila.

Sprejemljivi prenos celic

Kot je bilo že omenjeno, se eden od razlogov, zakaj se naši imunski sistemi ne izogibajo velikim tumorjem, je, da so preprosto preveliki in prekomerni. Kot analogija lahko mislite, da bo 10 vojakov na čelnih linijah proti sto tisoč nasprotnikov (rakavih celic). Ti tretmaji izkoristijo bojne akcije vojakov, vendar dodajo še več vojakov na frontalno črto.

S temi zdravljenji zdravniki najprej odstranijo T celice iz regije, ki obkroža vaš tumor. Ko se zberejo T celice, se gojijo v laboratoriju (in se aktivirajo s citokini). Ko se zadostno pomnožijo, jih nato injiciramo v svoje telo. To zdravljenje je dejansko povzročilo zdravilo za nekatere ljudi z melanomom.

CAR T-celična terapija

Nadaljevanje z analogijo avtomobilov od zgoraj, se lahko zdravljenje s T-celicami T ne smatra kot imunski sistem. AVR označuje kimerni antigen receptor. Himeric je izraz, ki pomeni "združeni." Pri tej terapiji se protitelo poveže s (pritrjenim na) T-celični receptor.

Kot pri sprejemnem prenosu celic se najprej zbirajo T-celice iz regije vašega tumorja. T-celice se potem modificirajo za izražanje beljakovine, imenovane himerni antigen receptor ali CAR. Ta receptor na svojih T-celicah jim omogoča, da se pritrdijo na receptorje na površini rakavih celic, da jih uničijo. Z drugimi besedami, pomaga vašim T-celicam pri prepoznavanju rakavih celic.

Še ni nobenih terapij CAR T-celic, ki so odobreni, vendar jih testirajo v kliničnih preskušanjih s spodbudnimi rezultati, zlasti proti levkemiji in melanomi.

Cepiva za zdravljenje raka

Cepiva proti cepivu so imunizacije, ki delujejo v bistvu s hitrim začetkom imunskega odziva na rak. Cepite lahko o cepivih, ki lahko pomagajo preprečiti raka, kot sta hepatitis B in HPV, vendar cepiva za zdravljenje raka uporabljate z drugačnim ciljem - napad na rak, ki je že prisoten.

Ko ste imunizirani proti, recimo, tetanusu, je vaš imunski sistem izpostavljen majhni količini ubitega tetanusa. Če opazite to, vaše telo to prepozna kot tuje, ga uvaja v B-celico (B-limfocit), ki nato tvori protitelesa. Če ste ponovno izpostavljeni tetanusu, kot če bi stopili na zarjavel noht, je vaš imunski sistem napolnjen in pripravljen na napad.

Obstaja nekaj načinov, kako se ti cepivi proizvajajo. Cepiva proti raku lahko naredimo z uporabo tumorskih celic ali snovi, ki jih proizvajajo tumorske celice.

Primer cepiva za zdravljenje raka, ki se uporablja v Združenih državah Amerike, je Provenge (sipuleucel-T) za raka prostate. Cepiva proti raku se trenutno preskusijo na več rakavih obolenj in preprečujejo ponovitev raka dojke.

S pljučnim rakom sta na Kubi raziskali dve ločeni cepivi, CIMAvax EGF in Vaxina (racotumomab-alum) za nedrobnocelični pljučni rak. Ta cepiva, za katera je bilo ugotovljeno, da povečujejo preživetje brez napredovanja pri nekaterih ljudeh z nedrobnoceličnim pljučnim rakom , se v Združenih državah začenjajo preučevati tudi. Ta cepiva delujejo tako, da imunski sistem pridobi protitelesa proti receptorjem epidermičnega rastnega faktorja (EGFR). EGFR je beljakovina na površini celic, ki je pri nekaterih ljudeh s pljučnim rakom izrazito čezmerna.

Onkolitisni virusi

Uporaba onkolitičnih virusov je bila opisana analogno kot "dinamit za rakave celice". Ko razmišljamo o virusih, ponavadi pomislimo na nekaj slabega. Virusi, kot je navaden mraz, okužijo naše celice z vnosom celic, razmnoževanjem in sčasoma povzročanjem poškodb celic.

Onkolitisni virusi se uporabljajo za "okužbo" rakavih celic. Zdi se, da ti postopki delujejo na nekaj načinov. Vstopijo v celico raka, pomnožijo in povzročijo, da se celica razpoči, vendar sproščajo tudi antigene v krvni obtok, ki privlači več imunskih celic, da pridejo in napadajo.

V Združenih državah še ni odobrenih onkolitisnih virusnih terapij, vendar se v kliničnih preskušanjih za več rakov preučujejo.

Citokini (modulatorji imunskega sistema)

Modulatorji imunskega sistema so oblika imunoterapije, ki je na voljo že več let. Ta zdravljenja se imenujejo "nespecifična imunoterapija". Z drugimi besedami, pomagajo imunskemu sistemu, da se izogne ​​vsemu napadalcu, vključno z rakom. Te imunoregulatorne snovi - citokini - vključno z interlevkini (IL) in interferoni (IFN) - poudarjajo sposobnost imunskih celic za boj proti raku.

Primeri vključujejo IL-2 in IFN-alfa, ki se uporabljajo pri raku ledvic in melanomu med drugimi vrstami raka.

Adjuvantna imunoterapija

BCG je ena oblika adjuvantne imunoterapije, ki je trenutno odobrena za zdravljenje raka. BCG pomeni Bacillus Calmette-Guerin in je cepivo v nekaterih delih sveta zaščiteno pred tuberkulozo. Lahko se uporablja tudi za zdravljenje raka na mehurju. Cepivo namesto dajemo kot imunizacija, namesto tega vbrizgamo v mehur. V mehurju cepivo proizvaja nespecifičen odziv, ki pomaga pri boju proti raku.

Stranski učinki

Eden od upanj je bil, ker imunoterapija obravnava specifično rak, da bodo imeli ti tretmaji manj neželenih učinkov kot tradicionalna zdravila za kemoterapijo. Vendar pa lahko kot vsa terapija raka tudi imunoterapijska zdravila povzročijo neželene reakcije, ki se razlikujejo glede na kategorijo imunoterapije kot tudi posamezna zdravila. Pravzaprav je eden od načinov, kako se opisujejo ti učinki, "vse, kar ima itis" - "itis" je priponka, ki pomeni vnetje.

Prihodnost

Področje imunoterapije je vznemirljivo, vendar se moramo naučiti veliko. K sreči se prav tako izboljšuje čas, ki ga potrebuje za to, da se ta nova zdravila dejansko uporabljajo za ljudi z rakom, medtem ko je bilo v preteklosti dolgotrajno obdobje med odkritjem zdravila in časom kliničnega zdravljenja. Z zdravili, kot so ti, pri katerih se razvijajo zdravila, ki se ukvarjajo s posebnimi vprašanji zdravljenja raka, je ta razvoj pogosto veliko krajši.

Kot tak se spreminja tudi uporaba kliničnih preskušanj. V preteklosti so bili poskusi 1. faze - prvi poskusi, pri katerih je bilo novo zdravilo preizkušeno na ljudeh - obravnavali kot "zadnja jarka". Namenjeni so bili bolj kot metodi izboljšanja zdravstvene oskrbe za tiste v prihodnosti, kot pa osebe, ki sodeluje v sojenju. Zdaj lahko ta ista preskušanja nekaterim ljudem ponudijo edino priložnost za življenje s svojo boleznijo. Vzemite si trenutek, če želite izvedeti več o kliničnih preskušanjih , pa tudi o tem, kako ljudje najdejo klinična preskušanja raka .

> Viri:

> Ameriško združenje za klinično onkologijo. Cancer.Net. Immunotherapy: 2016 Klinični rak napredek leta. 02/04/16.

> Farkona, S., Diamandis, E. in I. Blasutig. Imunoterapija raka: začetek konca raka? . BMC Medicine . 2016. 14 (1): 73.

> Kamat, A., Sylvester, R., Bohle, A. et al. Definicije, končne točke in klinični vzorci preizkušanja za rak mehurja z invazivnimi motnjami mehurja: priporočila mednarodne skupine za preprečevanje raka mehurja. Časopis za klinično onkologijo . 2016. 34 (16): 1934-44.

> Lu, Y. in P. Robbins. Ciljanje na neoantigene za imunoterapijo raka. Mednarodna imunologija . 2016 19. maj (Epub pred tiskom).

> Mittendorf, E. in G. Peoples. Injecting Hope - Pregled cepiv proti raku dojk. Onkologija . 2016. 30 (5): pii: 217054.

> Nacionalni inštitut za raka. CAR T-Cell Therapy: Inženirski bolniki imunske celice za zdravljenje svojih raka. Posodobljeno 16.10.14. CAR T-Cell Therapy: Inženirski bolniki imunske celice za zdravljenje svojih raka

> Nacionalni inštitut za raka. Imunoterapija. 29.04.15.

> Nacionalni inštitut za raka. Imunoterapija: Uporaba imunskega sistema za zdravljenje raka. Posodobljeno 09.14.14.

> Župnija, C. raka imunoterapija: preteklost, sedanjost in prihodnost. Imunologija in celična biologija . 2003. 81: 106-113.

> Redman, J., Hill, E., AlDeghaither, D. in L. Weiner. Mehanizmi delovanja terapevtskih protiteles proti raku. Molekularna imunologija . 2015. 67 (2 Pt A): 28-45.

> Vilgelm, A., Johnson, D. in A. Richmond. Kombinatorni pristop k imunoterapiji raka: moč v številu. Časopis za biologijo levkocitov . 2016 2. junij (Epub pred tiskom).