Protinádorová imunoterapie ve veterinární medicíně − aktuální možnosti a novinky ve vývoji

Komparativní onkologie

Na základě předpokladu, že existuje jistá překrývající se podobnost některých nádorů vyskytujících se u lidí a psů, a to i na genetické úrovni, získala popularitu tzv. komparativní onkologie. Tento koncept však může být relevantní pouze pro onemocnění, jež jsou společná pro psy i lidi, jakými jsou například lymfom, osteosarkom či melanom. Naproti tomu u většiny malignit vyskytujících se u lidí, jako jsou karcinomy plic, tlustého střeva, prsu, prostaty či pankreatu, aplikovatelný do veterinární medicíny a výzkumu není.

Protinádorová imunoterapie

Budoucnost protinádorové imunoterapie je velmi slibná díky několika významným objevům:

1. Inhibice checkpoint molekul T lymfocytů − receptorů PD-1 a CTLA-4 − za použití monoklonálních protilátek dosáhla významných úspěchů proti pokročilým nádorům u lidí, jako jsou melanom, karcinom ledvin, nádory plic. 
2. Druhý důležitý objev se týká ex vivo modifikace T lymfocytů tak, aby zacílily na specifické nádorové antigeny. Obecně jde o přístup, kdy se velké množství autologních T lymfocytů expanduje ex vivo, aby byly tyto T lymfocyty následně transfekovány tumor-specifickými receptory nebo vybaveny specifickými protilátkami proti antigenům tumoru a potom infundovány zpět pacientovi.
3. Třetím objevem je vývoj monoklonálních protilátek upravených metodami genetického inženýrství, které cílí přímo na buňky, jež mají být zničeny. Likvidace tumoru monoklonálními protilátkami zahrnuje jak imunitní, tak neimunitní mechanismy. Vzhledem k tomu, že je znám pouze omezený počet psích nádorových antigenů, se výzkumníci zaměřili na použití humánních protilátek, jež by mohly mít zkříženou reaktivitu. Problémem je však imunogenita humánních proteinů u psích pacientů.

Tumor-specifická vs. nespecifická imunita

Růst tumorů může být kontrolován více imunitními mechanismy, které se dělí na tumor-nespecifické a tumor-antigenně specifické. Nespecifická destrukce tumoru je zprostředkovaná vrozenou imunitou a nezávislá na T lymfocytech, kdežto tumor-specifická imunita je zprostředkovaná primárně T a B lymfocyty.

Nespecifická protinádorová imunita je nejčastěji vyvolána podáváním obecně aktivujících látek, které cílí na pattern recognition receptory jako jsou toll-like receptory (TLR) a nod-like receptory (NLR). Protože nespecifická imunoterapeutika často nevyvolávají efektivní odpověď paměťových T lymfocytů, musejí se podávat opakovaně a často (např. každý týden), aby se udržela kontrola nad onemocněním.

Naopak tumor-specifická imunita je zprostředkována efektorovými a paměťovými T lymfocyty, zejména CD8, a v menší míře B lymfocyty. Aktuálně jsou nejúčinnější a cenově nejvýhodnější protinádorové vakcíny. Jedná se o formu aktivní protinádorové imunoterapie, kdy jsou pacienti opakovaně imunizováni antigeny derivovanými z nádorů, které buď de novo vyvolávají odpověď T lymfocytů, nebo znásobují již existující protinádorovou imunitní odpověď. Největší překážkou širšího použití protinádorových vakcín ve veterinární medicíně je dostupnost dobře charakterizovaných tumor-specifických antigenů.

Nespecifická protinádorová imunoterapie − modulace přirozené imunity

Protinádorová imunoterapie ve veterinární medicíně donedávna spoléhala převážně na podávání nespecifických imunoterapeutik nebo na tzv. modulátory biologické odpovědi. Aktuálně se imunoterapie posouvá směrem k terapeutikům, jež cílí specifičtěji na populaci buněk přirozené imunity, jako jsou NK buňky nebo monocyty.

Aktivátory makrofágů a monocytů

Aktivované makrofágy a monocyty mohou likvidovat nádorové buňky přímo nebo nepřímo ovlivňovat jejich růst produkcí cytokinů, jako je tumor nekrotizující faktor alfa (TNF-α). Jedním z nejdůkladněji zhodnocených imunoterapeutik cílených na makrofágy ve veterinární medicíně s prokázanou antimetastatickou aktivitou u osteosarkomů psů je NLR agonista MTP (známý jako L-MTP-PE, podávaný coby liposomální formulace).

Terapie cílená na NK buňky

Aktivované NK buňky mohou likvidovat nádorové buňky přímo cytotoxicky, a co je důležité, NK buňky také uvolňují velké množství interferonu gamma (IFN-γ) − cytokinu, který vykazuje přímou i nepřímou protinádorovou aktivitu. NK buňky navíc aktivuje interleukin 12 (IL-12), který spouští uvolňování IFN-γ. Ve studiích byla použita metoda podání genové terapie IL-12 intratumorálně elektroporací, kdy výsledkem bylo oddálení růstu a eventuálně remise nádoru.

Klinický vývoj imunoterapie založené na NK buňkách byl ovšem nepříznivě ovlivněn nedostatkem hlubších poznatků o psích NK buňkách. Od roku 2000, kdy byly popsány poprvé, nebylo identifikováno mnoho dalších vlastností těchto buněk.

Ovlivnění mikroprostředí tumoru

Mikroprostředí tumoru je složené z několika populací stromálních buněk, zahrnujících fibroblasty, endotelové buňky a makrofágy. Růst tumoru podporují více mechanismy zejména makrofágy asociované s nádorem a nezralé monocyty a neutrofily. Použití liposomálního klodronátu na depleci monocytů a makrofágů na myších modelech mělo významný protinádorový efekt.

Generování tumor-specifické imunity vakcínami

Koncept celobuněčných protinádorových vakcín umožňuje vyvolávat imunitní odpověď proti velkému počtu potenciálních nádorových antigenů, zejména v případě autologních protinádorových vakcín. Aktuálně tento přístup neumožňuje masovou produkci, protože naráží na velký problém s kontrolou kvality.

Pro generování tumor specifické odpovědi lze použít purifikované nádorové antigeny. Teoreticky jde o přístup, který je atraktivní z pohledu nákladů, škálovatelnosti a kvality. Existuje mnoho slibných přístupů založených na vakcínách vytvářejících imunitu u psů, ačkoli v současnosti nemáme jednoznačný průkaz jejich schopnosti kontrolovat růst určitých nádorů.

Nové strategie modulace odpovědi T lymfocytů

Tyto strategie zahrnují modifikaci T lymfocytů ex vivo tak, aby efektivněji zacílily na nádorové buňky, dále blokaci checkpoint molekul T lymfocytů a modulaci odpovědi regulatorních T lymfocytů tak, aby snižovala imunosupresi tumorem.

Inhibitory checkpoint molekul

Významných výsledků bylo dosaženo v humánní onkologii použitím monoklonálních protilátek blokujících signalizaci tzv. checkpoint molekulami exprimovanými na povrchu T lymfocytů. Imunitní checkpoint molekuly exprimované na povrchu buněk jsou regulační proteiny limitující nekontrolovanou proliferaci T lymfocytů a jejich efektorovou funkci. Velkou výhodou použití monoklonálních protilátek proti checkpoint molekulám je, že jsou tumor nespecifické a mohou být použity k léčbě různých typů nádorových onemocnění. Technika nevyžaduje ex vivo manipulaci s T lymfocyty pacienta.

Pozitivní výsledky s použitím inhibitorů imunitních kontrolních bodů, tj. monoklonálních protilátek proti checkpoint molekulám, zejména u melanomů a lymfomů u lidí, podnítily hledání psích monoklonálních protilátek. S ohledem na dostupná data týkající se psích checkpoint inhibitorů je jejich význam aktuálně omezený, a to zejména z hlediska poměru nákladů a reálných benefitů.

Deplece T-regulačních buněk (T_regs)

Třetí strategií jak nespecificky zvýšit T-lymfocytovou protinádorovou imunitu je odstranění imunosupresivních regulačních T lymfocytů (T_regs). Například studie na myších modelech ukázaly, že odstranění T_regs použitím monoklonálních protilátek může zvýšit protinádorovou imunitu závislou na T lymfocytech. 

Závěr

V budoucnu se imunoterapie nádorových onemocnění pravděpodobně stane čtvrtým pilířem onkologické léčby ve veterinární medicíně společně s chirurgií, chemoterapií a radioterapií, podobně jako v medicíně humánní.

Aby bylo možné nabídnout psím pacientům nové možnosti imunoterapie, ze kterých by mohli mít skutečný prospěch, je potřebný další výzkum a detailní poznatky o složkách imunitního systému psů a jejich interakcích s nádory. Také je nutná podrobná analýza nádorových antigenů, jejich imunogenity a terapeutické cílitelnosti. Bez detailních znalostí specifik jejich imunitního systému nelze u psů považovat provádění klinických studií s novými molekulami určenými pro potenciální použití u lidí za užitečné.

(zaru)