Δεν θα ήταν ιδανικό να μπορούσαμε να ελέγξουμε στο εργαστήριο τη δραστικότητα σειράς χημειοθεραπευτικών και ανοσοθεραπευτικών φαρμάκων εναντίον του καρκίνου του κάθε ασθενούς, πολύ πριν ο ασθενής εκτεθεί στη θεραπεία, ώστε να επιλέξουμε με ακρίβεια την πιο αποτελεσματική και λιγότερο τοξική αγωγή; Κάτι ανάλογο με το αντιβιόγραμμα πριν από τη χρήση αντιβιοτικών εναντίων των λοιμώξεων.
Δεν θα ήταν ιδανικό να βρεθεί μία μέθοδος που να «εκπαιδεύει» και να ενεργοποιεί το ανοσοποιητικό σύστημα του ασθενούς στην καταπολέμηση του καρκίνου χωρίς τη χρήση φαρμάκων; Μέχρι τώρα οι αποφάσεις για το είδος της χημειοθεραπείας ή της ανοσοθεραπείας βασίζονται στη στατιστική ανάλυση ιστορικών δεδομένων ασθενών με παρόμοιο καρκίνο που έλαβαν τα ίδια φάρμακα (cohort analysis). Στην πράξη, είναι αδύνατον να προβλεφθεί η ανταπόκριση που θα έχει ο κάθε ασθενής στη θεραπεία που του προτείνεται. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα εκατομμύρια ασθενών σε όλο τον πλανήτη να λαμβάνουν φάρμακα με πολύ μικρή ή και καμία δραστικότητα για τον δικό τους καρκίνο, χωρίς να συνυπολογίζουμε το ανθρώπινο και οικονομικό κόστος αντιμετώπισης των επιπλοκών από την τοξικότητα αυτών των φαρμάκων. Το ετήσιο κόστος της χημειοθεραπείας μόνο στις ΗΠΑ υπερβαίνει τα 40 δισεκατομμύρια δολάρια, ενώ το κόστος της ανοσοθεραπείας προβλέπεται να είναι πολλαπλάσιο.
Τα τελευταία τέσσερα χρόνια στο Wake Forest Organoid Research Center έχουμε ανακαλύψει μεθόδους που μπορούν να προσφέρουν πραγματική εξατομικευμένη ιατρική σε καρκινοπαθείς, με ελπιδοφόρα αρχικά αποτελέσματα. Ένα τμήμα του καρκίνου, που λαμβάνεται είτε μέσω βιοψίας είτε κατά τη διάρκεια του χειρουργείου, χρησιμοποιείται για την τρισδιάστατη εξατομικευμένη ανακατασκευή ή εκτύπωση του όγκου του κάθε ασθενούς με τη μορφή οργανιδίων (Tumor organoids). Μέσα σε 24 ώρες, και με 90% ποσοστό επιτυχίας, έχουμε δημιουργήσει εκατοντάδες μικροσκοπικά βιοενεργά αντίγραφα του όγκου. Ενδεικτικά, ένα εκατοστό του όγκου θα δώσει 150-200 οργανίδια, πάνω στα οποία μέσα σε 5 ημέρες μπορεί να δοκιμασθεί η αποτελεσματικότητα ίσου αριθμού φαρμάκων, πολύ πριν ο ασθενής λάβει το φάρμακο.
Στην ουσία, αυτό που για δεκαετίες τώρα είναι καθημερινότητα στις λοιμώξεις, με τις καλλιέργειες και τα αντιβιογράμματα, μπορεί σύντομα να εφαρμοστεί στη θεραπεία του καρκίνου, την επιτυχή δηλαδή αναγνώριση του πιο αποτελεσματικού φαρμάκου, με τη μικρότερη τοξικότητα από όλες τις υπαρκτές επιλογές. Η τεχνολογία των οργανιδίων έχει τη δυνατότητα να εξατομικεύει τη θεραπεία του καρκίνου, όχι μόνο για καρκίνους με υψηλό επιπολασμό, αλλά και για σπάνιους καρκίνους, με συχνότητα μικρότερη του ενός ασθενούς ανά 100.000 πληθυσμού (ο καρκίνος σκωληκοειδούς απόφυσης είναι ένα τέτοιο παράδειγμα, appendiceal cancer organoids). Ένα ακόμη μεγάλο πλεονέκτημα της τεχνολογίας των οργανιδίων είναι ότι αυτή μπορεί να ακολουθήσει τη γονιδιακή εξέλιξη του καρκίνου κατά τη διάρκεια της θεραπείας. Ο καρκίνος κατά τη διάρκεια της θεραπείας συχνά μεταβάλλεται γονιδιακά, δημιουργώντας ανθεκτικούς κλώνους (clonality), οι οποίοι τελικά είναι και αυτοί που καθορίζουν την έκβαση της νόσου. Τα οργανίδια μας δίνουν ίσως για πρώτη φορά τη δυνατότητα βιοψίας, ανακατασκευής και ελέγχου αυτών των ανθεκτικών κλώνων, σχετικά με το πιο φάρμακο είναι αποτελεσματικό στην εξόντωσή τους ή, αλλιώς, πώς πρέπει να μεταβληθεί η θεραπεία, για να ακολουθήσει παράλληλα τη μεταλλαγή του όγκου. Το ανοσοποιητικό σύστημα παίζει σημαντικό ρόλο στην αντιμετώπιση του καρκίνου, αλλά πολύ συχνά ο καρκίνος έχει μηχανισμούς που δεν επιτρέπουν στο ανοσοποιητικό σύστημα να δράσει.
Είμαστε οι πρώτοι που δημιουργήσαμε συστήματα οργανιδίων στα οποία στοιχεία του λεμφαδενικού συστήματος συνυπάρχουν με τμήματα του καρκίνου του με τέτοιο τρόπο, ώστε να επιτρέπουν στα λεμφοκύτταρα από το αίμα του ασθενούς να αναγνωρίσουν και να αποκτήσουν μνήμη και δραστικότητα εναντίον του όγκου (Adaptive immunity).
Ο Κωνσταντίνος Βοτανόπουλος είναι Αναπληρωτής Καθηγητής Χειρουργικής Ογκολογίας και ιδρυτικός διευθυντής του κέντρου οργανιδίων WFORCE (Wake Forest Organoid Research Center) του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου Wake Forest University Baptist Health, στο Winston Salem της πολιτείας της Βόρειας Καρολίνας, των ΗΠΑ. Είναι απόφοιτος της Ιατρικής Σχολής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, με διδακτορικό στη βιολογία του καρκίνου από την Ιατρική Σχολή του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών. Ολοκλήρωσε τη χειρουργική του εκπαίδευση στο Baylor College of Medicine, Houston, TX, και στο Roswell Park Cancer Institute, Buffalo, NY.
Είναι αυθεντία και διαμορφωτής σκέψης για την αντιμετώπιση του καρκίνου με περιτοναϊκή διασπορά, με περισσότερες από 125 επιστημονικές δημοσιεύσεις. Το ερευνητικό του έργο έχει δεχθεί πολυάριθμες βραβεύσεις, ενώ έχει παρουσιαστεί σε μεγάλο αριθμό συνεδρίων και συγγραμμάτων. Το Wake Forest University είναι ένα από τα κορυφαία παγκοσμίως κέντρα για την καταπολέμηση καρκίνων με περιτοναϊκή διασπορά και βιοεκτύπωση ιστού.
Konstantinos Votanopoulos, MD, PhD, FACS
Associate Professor of Surgery
Director Wake Forest Organoid Research Center (WFORCE)
Wake Forest University
School of Medicine
Department of General Surgery
Section of Surgical Oncology
Medical Center Boulevard, Winston Salem, NC 27157
kvotanop@wakehealth.edu
You could find out more about WFORCE HERE