Příslib jménem syntetická letalita
První příčinou neúspěchu na poli onkologického výzkumu bývá fakt, že je obtížné zaměřit léčbu přímo na onkogeny, neboť jsou identické či neodlišitelným způsobem mutované z genů exprimovaných na normálních buňkách. Další možností by bylo soustředit se na onkosupresorické geny, které ztratily svou aktivitu. V reálu je však farmakologické obnovení jejich aktivity obdobně obtížné jako inhibování onkogenů. Proto by objev protinádorového léku, který by byl dostatečně účinný a zároveň zasahoval selektivně pouze nádorové buňky, znamenal v onkologii velký převrat.
Jak léčebně využít buněčnou smrt
Medical Tribune v čísle 19/2009 informovala o 45. výroční konferenci American Society of Clinical Oncology (ASCO) konané na přelomu května a června ve floridském Orlandu. Objevily se na ní mimo jiné příspěvky o nové skupině protinádorových léků, jejichž mechanismus účinku spočívá v navození tzv. syntetické letality (označované někdy také jako „umělý smrtící účinek“). V červencovém vydání NEJM (New England Journal of Medicine) již byly publikovány výsledky první fáze klinického hodnocení přípravku olaparib, jehož účinek je založen právě na tomto principu. Pokud se v klinických studiích potvrdí jeho účinnost a bezpečnost tak, jak naznačuje dosavadní výzkum, bude to znamenat odstartování zcela nového směru v klinickém vývoji onkologických léčiv a novou naději pro řadu pacientů.
Pojem syntetická letalita znamená vztah dvou genů, v jehož rámci mutace kteréhokoli z nich není sama o sobě letální, avšak mutace postihující oba geny současně způsobí buněčnou smrt. A toho se dá léčebně využít, pokud se screeningovým programem odhalí genová alterace specifická pro nádorové onemocnění. Podaříli se při splnění této podmínky indukovat mutaci či chemickou inhibici genu spolupracujícího s nádorově specifickým genem, výsledkem je zánik nádorové buňky bez ovlivnění buněk ostatních, jež nádorově specifickou mutaci nenesou. Tím je tato terapie specificky zaměřena pouze na nádorové buňky, čímž odpadá řada nežádoucích účinků.
Již v roce 2005 byla identifikována oblast, kde by syntetická letalita mohla být využita – a to proces oprav poškozené DNA. I za běžných podmínek je buněčná DNA trvale předmětem poškození, které aktivuje řadu pochodů vedoucích k její opravě, s cílem udržet integritu genomu a přežití buňky. Ve zdravých buňkách je po poškození DNA, k němuž dochází například v důsledku oxidačních procesů během buněčného cyklu, dostupná jednak opravná cesta excize bazí, v níž je zapojen enzym PARP1, jednak cesta tzv. homologní rekombinace. Klíčovými komponentami homologní rekombinace jsou tumor-supresorické proteiny označované BRCA1 a BRCA2, jejichž deficit je spojen s některými typy nádorových onemocnění. Zárodečná mutace jedné alely BRCA1 či BRCA2 znamená vysoké riziko vzniku hereditárních nádorů prsu, ovaria a prostaty. Buňky s mutací v jedné poškozené alele genu BRCA1 nebo BRCA2 totiž mohou lehce ztratit i druhou, divokou alelu, což vede k nefunkčnosti homologní rekombinace.
Následkem je narušení reparačních procesů buňky a kumulace mutačních změn vyúsťujících v proces karcinogeneze. Právě inaktivace divoké alely je v karcinogenezi považována za obligátní krok. Oproti tomu normální nenádorová tkáň sestává z buněk, které jsou pro BRCA heterozygotní, a proto je homologní rekombinace v těchto somatických buňkách zachována. Právě tento fakt může být léčebně využit k indukci tumor-selektivní cytotoxicity při zachování zdravých buněk. Pokud v takové situaci léčebně vyvoláme inhibici PARP1, nádorové buňky nejsou schopny opravit poškození DNA alternativní cestou excize bazí, což vede k jejich buněčné smrti. V buňkách ostatních je však aspoň jedna funkční alela BRCA1 nebo BRCA2 zachována, homologní rekombinace je tedy intaktní, a proto léčba selektivně zasáhne pouze buňky nádorové, bez účinků na zdravou tkáň.
Zcela jistě existují kromě výše jmenovaných hereditárních tumorů i další nádorová onemocnění, kde by byl prokazatelný deficit v homologní rekombinaci, a která by tedy byla ideálním cílem pro terapii inhibitory PARP1. Jedním z dalších takových nádorů by mohl být sporadicky se vyskytující karcinom prsu (basallike breast cancer), který se v mnohém podobá hereditárním tumorům s deficitem BRCA1 (je totiž citlivý na cisplatinu, jež vykazuje specifickou aktivitu proti buňkám s defektní homologní rekombinací). Proto by tento typ nádoru mohl být dalším kandidátem na léčbu pomocí inhibice PARP1.
Olaparib uspěl
Výsledky první fáze klinického hodnocení inhibitoru PARP1, olaparibu, byly nedávno publikovány v prestižním periodiku NEJM. Autoři článku, Dr. Peter C. Fong se spolupracovníky, realizovali zmíněnou studii v Royal Marsden National Health Service (NHS) Foundation Trust ve Velké Británii a v nizozemském Netherlands Cancer Institute. Cílem studie bylo stanovení bezpečnosti, tzn. bezpečného dávkovacího schématu a profilu nežádoucích účinků léčiva, zjištění toxicity závislé na dávce, maximálně tolerované dávky, dále stanovení dávky, v níž je enzym PARP1 inhibován nejvíce, a také farmakokinetického a farmakodynamického profilu ve vzorcích z periferní krve, z vlasových folikulů a z nádorové tkáně. V dalším kroku byla testována hypotéza, zda u pacientů s nádorem, u nějž byla prokázána mutace genu BRCA1 či BRCA2, došlo po podání olaparibu k objektivní léčebné odezvě.
Do studie bylo zařazeno 60 pacientů s pokročilým solidním tumorem (šlo o heterogenní skupinu nádorů – nejčastěji karcinom prsu, ovaria, prostaty, ale i mezoteliom, karcinom plic a vaginální adenokarcinom), jejichž onemocnění bylo refrakterní ke konvenční terapii nebo pro ně žádná účinná standardní terapie nebyla dostupná. U 22 z těchto 60 pacientů byl prokázán heterozygotní genotyp v mutaci genu BRCA1 nebo BRCA2. Jedna další pacientka měla pozitivní rodinnou anamnézu karcinomu prsu, ale testování na přítomnost mutace odmítla. Pravděpodobnost zmíněné mutace u ní však byla vyhodnocena jako vysoká. Před vstupem do studie museli mít pacienti hodnoty laboratorních parametrů týkajících se jaterních i renálních funkcí a funkce kostní dřeně v mezích normy. Pro vstup do studie byla také požadována tzv. washout perioda – tzn. interval bez předchozí protinádorové terapie – trvající alespoň čtyři týdny.
Hodnocený přípravek olaparib byl zařazeným pacientům podáván v dávkovacím schématu definovaném protokolem. Úvodní dávka byla 10 mg jednou denně po dobu dvou týdnů v třítýdenních cyklech. Eskalace dávek probíhala podle modelu akcelerované titrace, což znamenalo, že první alespoň tři pacienti obdrželi v prvním cyklu úvodní dávku, poté (pokud se nevyskytly nežádoucí příhody stupně vyššího než grade 2) byla dávka v dalším cyklu zdvojnásobena atd. V případě, že se u dvou a více pacientů objevila toxicita stupně 3 nebo 4, byla tato situace vyhodnocena jako vznik toxicity limitující dávku. Maximální podané dávky, jichž se podařilo dosáhnout, byly 600 mg dvakrát denně, maximální tolerovaná dávka byla stanovena na 400 mg dvakrát denně, při kontinuálním podávání ve čtyřtýdenních cyklech.
Výsledky studie prokázaly, že ve vyšších dávkách (400–600 mg dvakrát denně) byla pozorována reverzibilní toxicita závislá na dávce, která nejčastěji zahrnovala změny nálady, únavu a somnolenci stupně 3 a trombocytopenii stupně 4. Další nežádoucí účinky zahrnovaly mírné gastrointestinální příznaky (nausea, zvracení), dále se výjimečně vyskytly změny chuti, nechutenství, anémie. U podskupiny pacientů s prokázanou mutací BRCA nebyly pozorovány žádné rozdíly ve frekvenci ani závažnosti nežádoucích účinků. Z výsledků studie tedy vyplynulo, že přípravek olaparib má v podaném dávkovacím rozsahu příznivý bezpečnostní profil.
Farmakokinetické údaje indikovaly rychlou absorpci a eliminaci. Farmakodynamické studie potvrdily inhibici enzymu PARP1 jak ve vzorcích periferní krve a vlasových folikulů odebraných z obočí, tak ve vzorcích z nádorové tkáně, a to již v dávkách nad 60 mg dvakrát denně. Inhibice PARP1 byla prokázána až 90% oproti úvodním hodnotám.
Důležitým poznatkem potvrzujícím teorii syntetické letality byl fakt, že objektivní protinádorová aktivita byla pozorována pouze u pacientů s prokázanou mutací genu BRCA1 či BRCA2. U 63 % těchto pacientů byla pomocí CT či MR vyšetření i podle dynamiky koncentrace příslušných tumor-markerů dokumentována stabilizace, nebo dokonce úbytek nádorové masy, trvající čtyři a více měsíců, v jednom případě dokonce déle než 76 týdnů. Konkrétně byla u osmi pacientek s karcinomem ovaria prokázána částečná odezva, u jedné pacientky s karcinomem prsu se podařilo dosáhnout kompletní remise trvající 60 týdnů, u dvou dalších pacientek s karcinomem prsu došlo ke stabilizaci onemocnění, trvající sedm měsíců. U pacienta s metastazujícím karcinomem prostaty s mutací genu BRCA2 byl zjištěn pokles koncentrace tumormarkeru prostatického specifického antigenu (PSA) o více než 50 % a byla potvrzena regrese kostních metastáz.
Jak bylo uvedeno výše, u 23 pacientů zařazených do studie se potvrdila (nebo s vysokou pravděpodobností předpokládala) přítomnost mutace genu BRCA1 či BRCA2, ovšem ne u všech těchto subjektů byla léčba olaparibem úspěšná. Příčinou může být různorodost mutací, jež mohou mít za následek různé zásahy do homologní rekombinace, a tedy odlišnou citlivost na léčbu inhibitory PARP1. Předpokládá se, že k selhání léčby mohla vést i sekundární mutace BRCA2, která může přispět ke znovuobnovení homologní rekombinace, a tím ke vzniku následné rezistence k inhibitorům PARP1.
Autorům studie se tedy podařilo prokázat, že inhibicí enzymu PARP1 skutečně dochází k selektivnímu ničení nádorových buněk, což znamená otevření nových obzorů v protinádorové terapii. Identifikace dalších proteinů, jejichž inaktivace je synteticky letální k onkoproteinům, by se mohla stát základem onkologické léčby do budoucna. Selektivní zasažení maligního procesu bez ovlivnění zdravých buněk by totiž znamenalo absenci mnohdy limitujících nežádoucích účinků konvenční onkologické terapie při zachování účinnosti léčby. Je však otázkou, zda se v klinických hodnoceních dalších fází tento předpoklad potvrdí a zda léčivé přípravky skutečně prokáží dostatečnou účinnost i bezpečnost. Podle optimistických názorů, které zazněly na červnové konferenci ASCO, lze však inhibitory PARP1 považovat za jeden z největších objevů v historii boje proti nádorovým onemocněním (zejména karcinomu prsu). Jejich vstup na trh a do klinické praxe se za podmínky potvrzení výchozích předpokladů o účinnosti a bezpečnosti očekává nejpozději do dvou let.
Zdroj: Medical Tribune