Lek na raka to marzenie wielu i nic dziwnego, skoro w samej Polsce ponad 25% zgonów jest spowodowanych chorobą nowotworową, a ponad milion Polaków cierpi na którąś z jej odmian. Podczas przyznawania tegorocznych naukowych Nagród Nobla podkreślano znaczenie wyróżnionych odkryć m.in. w walce z rakiem. I rzeczywiście, laboratoria naukowe, które zaprzęgły AI do pracy, obserwują jej skuteczność np. w diagnostyce. Badacze z Georgia Institute of Technology opracowali eksperymentalną metodę pozwalającą na wykrycie raka jajnika z 93-procentową dokładnością. Nowotwór ten jest nazywany cichym zabójcą, ponieważ może pozostać niewykryty aż do osiągnięcia zaawansowanego stadium. Wcześniej znalezienie uniwersalnego biomarkera choroby nie było możliwe, jednak użycie AI otwiera nowe perspektywy.

Medycyna ma coraz więcej danych dotyczących nowotworów, a sztuczna inteligencja pomaga je przetwarzać. Z jednej strony system sam się uczy, z drugiej – potrafi dostrzec to, co może umknąć ludzkiej uwadze (np. na obrazach mammograficznych, zdjęciach rentgenowskich czy radiologicznych). Sztuczna inteligencja potrafi łączyć tysiące czynników i odnaleźć w nich wiele wzorców, co pozwala nie tylko na wykrycie i diagnozowanie choroby, ale również na postawienie pewnych prognoz na przyszłość. Badacze z Instytutu Karolinska w Szwecji opracowali taki system na podstawie przesiewowych badań mammograficznych i wykazali jego skuteczność na ochotniczkach ze Szwecji, z USA, Hiszpanii, Niemiec i Włoch.

Zdaniem ekspertów z Mayo Clinic w Rochester (USA), dzięki sztucznej inteligencji można się spodziewać dużych postępów chociażby w badaniach przesiewowych (szczególnie jeśli chodzi o rzadkie typy nowotworów), a także w diagnostyce. Może to zaowocować bardziej indywidualnym podejściem do pacjentów.

Nanoroboty w akcji

Naukowcy ze wspomnianego już Instytutu Karolinska ogłosili, że udało im się stworzyć rodzaj nanorobota, który może celować w komórki rakowe i je zabijać. Na potrzeby badania opracowano tzw. origami DNA. Technika ta polega na budowaniu nanostruktur przy użyciu DNA jako materiału budowlanego. Okazuje się, że ma to ogromne znaczenie dla precyzyjnego dostarczania leków do komórek nowotworowych. Mówiąc prościej – lek zostaje ukryty w nanorobocie i uwalniany jest dopiero w odpowiednich warunkach. Z założenia ma niszczyć jedynie komórki znajdujące się w guzie i jego otoczeniu, jednocześnie oszczędzając zdrowe tkanki (czyli inaczej niż w przypadku np. chemioterapii, kiedy niszczone są również zdrowe komórki).

To odkrycie może być poważnym krokiem na drodze walki z rakiem, jednak na razie znajduje się w początkowej fazie testów. Udało się już przeprowadzić eksperymenty na myszach z guzami raka piersi i zaobserwowano aż 70-procentowe zmniejszenie wzrostu guza w porównaniu z osobnikami, którym podano nieaktywną wersję nanorobota. Zanim jednak ruszą eksperymenty na ludziach, naukowcy muszą przeprowadzić testy sprawdzające skutki uboczne nowej metody, a także ocenić ryzyko niszczenia zdrowych komórek przez nanoroboty. Dodatkowo zależy im na stworzeniu takiego nanorobota, który byłby jeszcze bardziej ukierunkowany, a co za tym idzie – potrafił likwidować określone typy raka. Choć cała koncepcja jest na razie na zbyt wczesnym etapie, żeby można było mówić o skutecznej metodzie leczenia, to z pewnością warta jest poddania dodatkowym badaniom. Zespół naukowy zapewnia, że jego celem jest wypracowanie sposobu na realną walkę z rakiem u ludzi.

Monocyty do zadań specjalnych?

Interesującego odkrycia dokonali badacze z Northwestern University w Chicago. W pracy opublikowanej w Journal of Clinical Investigation skupiają się na monocytach, czyli specyficznym typie białych krwinek, które pełnią ważną funkcję w układzie odpornościowym. Okazuje się – i na tym polega niezwykłość odkrycia – że w przypadku ciężkiej infekcji COVID-19 zaobserwowano produkcję monocytów o unikalnych właściwościach przeciwnowotworowych.

Do tej pory wiedziano, że monocyty, choć zwykle chronią organizm przed infekcjami, to jednak w przypadku chorób nowotworowych mogą, niestety, zostać przekształcone w komórki wspomagające rozwój raka. Tymczasem badania na myszach pokazały, że w przypadku ciężkiej infekcji COVID-19 organizm zwierzęcia wytworzył specjalny rodzaj monocytów, które zwalczały wirusa, a jednocześnie okazały się zdolne do atakowania komórek nowotworowych. Odkrycie zainicjowało wiele testów na myszach z zaawansowanymi typami raka (m.in. okrężnicy, piersi, płuc), a wyniki wykazały, że po podaniu leku imitującego odpowiedź immunologiczną na ciężką infekcję COVID-19 guzy zaczęły się kurczyć.

Co to oznacza w praktyce? Po pierwsze, jest to na pewno poważny krok w badaniach nad rozwojem immunoterapii. Być może dzięki temu uda się opracować metodę inną niż obecna, która jest oparta na limfocytach T i skuteczna jedynie w 20-40% przypadków. Naukowcy mówią, że układ odpornościowy może być nauczony sposobu walki z jednym zagrożeniem i dzięki temu skutecznie poradzić sobie również z innym (tzw. koncepcja wytrenowanej odporności). Testy na myszach przyniosły bardzo obiecujące wnioski, czy jednak podobne wyniki dadzą eksperymenty na ludziach? Tego jeszcze nie wiadomo. Z pewnością odkrycie rzuciło nowe światło na związki, które mogą zachodzić między wirusami, układem odpornościowym a rakiem, ale potrzeba jeszcze wielu badań klinicznych, by lepiej zrozumieć ten proces. Naukowcy stanowczo przestrzegają przed celowym zarażaniem się wirusem COVID-19, który może być poważnym zagrożeniem dla zdrowia i życia.

Na naszym terenie

Prace nad skuteczną metodą walki z rakiem trwają również w Polsce. Jesteśmy jednym z siedmiu krajów – obok USA, Wielkiej Brytanii, Niemiec, Hiszpanii, Węgier i Turcji – gdzie przeprowadzane są badania skuteczności szczepionki mRNA u pacjentów z rakiem płuc. To pierwsza taka szczepionka na niedrobnokomórkowego raka płuca. Do badań zaproszeni zostali chorzy po zabiegu operacyjnym radykalnym, tacy, którzy mają szansę na trwałe wyleczenie nowotworu.

Po pobraniu wycinka z guza wysyła się go do Stanów Zjednoczonych, gdzie zostaje poddany badaniom laboratoryjnym. Na tej podstawie tworzona jest szczepionka – indywidualna dla każdego z pacjentów. Jej działanie polega na tym, że ma ona „wytrenować” układ odpornościowy, tak by umiał rozpoznać komórki rakowe i je zniszczyć. Miałoby to zapobiec nawrotom choroby. Zdecydowanie można tu mówić o bardzo spersonalizowanej terapii.

Szczepionka mRNA przeciwko rakowi płuc trafiła do Polski w sierpniu 2024 r. Dodajmy, że w wielu krajach prowadzone są eksperymenty ze szczepionkami mRNA również na inne rodzaje nowotworów. Choć na obecnym etapie trudno jeszcze o konkretną odpowiedź na pytanie, czy jest to rzeczywiście skuteczna metoda, to badacze podkreślają, że wstępne wyniki można uznać za obiecujące.