Białko, które pomaga cytostatykom niszczyć raka może poprawić skuteczność chemioterapii

12.04.2023

Dlaczego niektórzy pacjenci leczeni onkologicznie odpowiadają na chemioterapię, a inni są na nią oporni? Do odpowiedzi na to pytanie w odniesieniu do chorych na raka piersi zbliżyła się grupa polskich naukowców z głównym udziałem badaczy UMW. Udało się im znaleźć związek między skutecznością terapii cytostatykami a białkiem indukowanym prolaktyną (ang. prolactin-induced protein – PIP).
Badacze wykazali, że im wyższy poziom PIP w komórkach nowotworowych, tym lepsze efekty chemioterapii. Odkrycie to w przyszłości może mieć kluczowe znaczenie w wyborze terapii pacjentek zmagających się z nowotworem, który pomimo postępów medycyny wciąż zabija tysiące kobiet na całym świecie.
Rola białka indukowanego prolaktyną (ang. prolactin-induced protein – PIP) w progresji raka gruczołu piersiowego przy zastosowaniu terapii adjuwantowej to tytuł projektu finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki (NCN) w ramach konkursu OPUS 12, w którym jednostką realizującą był Uniwersytet Medyczny we Wrocławiu, a kierownikiem prof. Piotr Dzięgiel.

UMW wcześniejsze badania nad białkiem PIP prowadził we współpracy z EIT+ (obecnie Łukasiewicz – PORT), uniwersytetem w Singapurze, Narodowym Instytutem Onkologii w Krakowie oraz łódzkim Instytutem Centrum Zdrowia Matki Polki. Obecne kontynuowane są w ramach grantu NCN. W ciągu kilku lat przebadano blisko 200 pacjentek.

Wyniki zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „American Journal of Cancer Research” oraz najnowsze rezultaty wysłano do Scientific Reports. Wśród autorów publikacji większość stanowią pracownicy Zakładu Histologii i Embriologii UMW, kierowanego przez prof. Piotra Dzięgiela.

PIP jest przedmiotem zainteresowania badaczy od wielu lat
– To białko było już wcześniej wykorzystywane w diagnostyce raka piersi – tłumaczy prof. Piotr Dzięgiel. – PIP jest obecne m.in. w płynie z torbieli mastopatycznych oraz w komórkach raka gruczołu piersiowego. Z tego powodu stało się powszechnie stosowanym biomarkerem diagnostycznym pozwalającym na określenie, czy przerzut o nieznanym ognisku pierwotnym może pochodzić z guza gruczołu piersiowego. W naszych badanach skoncentrowaliśmy się na korelacji niskiego poziomu białka PIP z opornością na działanie cytostatyków stosowanych w standardowej chemioterapii. Ich przeprowadzenie było możliwe dzięki zaawansowanym metodom biologii molekularnej.

Ekspresja genu a skuteczność chemioterapii
Profesor Dzięgiel podkreśla, że chemioterapia jest metodą silnie oddziałującą na cały organizm pacjenta. Cytostatyki niszczą bowiem nie tylko komórki nowotworowe, ale przy okazji wszystkie te prawidłowe, które się intensywnie dzielą. Stąd wypadanie włosów, mdłości, zmiany skórne i inne liczne powikłania, jakich doświadczają pacjenci poddani tej metodzie leczenia. Jednocześnie nie wszyscy wygrywają walkę z rakiem.

Spora grupa chorych jest oporna na chemioterapię. W zależności od rodzaju histologicznego oraz molekularnego guzów, stopnia zaawansowania choroby i wielu innych czynników odsetek ten waha się od 25 do nawet 70 proc. W przypadku raka piersi szacuje się, że nawet jedna trzecia pacjentek może nie odpowiadać na standardowe leczenie cytostatykami. W poszukiwaniu odpowiedzi na pytanie, dlaczego na jedne pacjentki chemioterapia działa, a na inne nie, naukowcy postanowili wnikliwiej przyjrzeć się roli białka PIP.
Dlaczego akurat to białko? Zdecydowały o tym wcześniejsze badania wrocławskich naukowców UMW
– Dotychczasowe wyniki naszych eksperymentów wykonanych na materiale klinicznym inwazyjnego raka przewodowego gruczołu piersiowego pozwoliły na postawienie hipotezy, iż niski poziom lub brak białka PIP może dodatnio korelować z opornością na cytostatyki stosowane w standardowym leczeniu tego typu nowotworu – wyjaśnia szef Zakładu Histologii i Embriologii UMW. – Ustaliliśmy, że gen tego białka jest jedynym genem o wyraźnie wyższej ekspresji u pacjentek z inwazyjnym rakiem gruczołu piersiowego, które odpowiadały na standardową chemioterapię, w porównaniu z grupą pacjentek nieodpowiadających na leczenie i posiadających niski lub trudny do detekcji poziom PIP.

Odkrycie z potencjałem
W trakcie ostatnich badań in vivo z wykorzystaniem zwierząt doświadczalnych naukowcy „wyciszyli” gen PIP na poziomie genomu w wyselekcjonowanych liniach komórkowych raka gruczołu piersiowego, a następnie ocenili wpływ ekspresji białka PIP na przeżywalność i podatność komórek nowotworowych na apoptozę indukowaną różnymi dawkami różnych cytostatyków. Doprowadziło ich to do wniosku, że białko to zwiększa efektywność działania cytostatyków, którym niejako „pomaga” zabijać komórki nowotworowe. To obiecujące rezultaty, zważywszy na to, że pomimo postępów w onkologii nowotwory pozostają nadal trudnym przeciwnikiem dla lekarzy i jednym z ważniejszych wyzwań świata naukowego.

Odkrycie związku między obecnością białka PIP w guzie nowotworowym a efektywnością działania cytostatyków stosowanych w leczeniu raka piersi ma ogromny potencjał: – Jednym z potencjalnych zastosowań tej zależności mogą być testy pozwalające spersonalizować terapię pacjentek z rakiem piersi – podsumowuje prof. Piotr Dzięgiel. – Skoro wiemy, że chemioterapia nie działa efektywnie, jeśli nie ma PIP, za pomocą stosunkowo prostego testu można byłoby wyodrębnić grupę chorych, dla których należy szukać innych rozwiązań terapeutycznych.

Takie testy przyniosłyby same korzyści. Dla systemu ochrony zdrowia oznaczałyby ograniczenie kosztów niepotrzebnej chemioterapii, zaś pacjentkom oszczędziłyby dramatycznych nieraz niepożądanych zdrowotnych skutków terapii, która nie ma szans na powodzenie. Jednak do praktycznego zastosowania odkrycia roli białka PIP jeszcze daleka droga. Temat wymaga dalszych badań, które z pewnością będą kontynuowane.