Egy magyar találmány segíthet a rák legyőzésében

Új távlatokat nyithat a rákgyógyításban az a szoftver, amelyet a magyar Oncompass Medicine fejlesztett. Ezzel az eszközzel - a mesterséges intelligenciával - ugyanis sokkal jobban kiszűrhető, hogy mely génhibák okozták a daganat kialakulását, és erre a génhibára milyen célzott kezelést, gyógyszert lehet alkalmazni. Jóval kevesebb lehet tehát a "próbálkozás", a felesleges, hatástalan kezelés, ezáltal természetesen a mellékhatások is csökkennek. Peták István, az Oncompass Medicine kutatóorvos alapítója, tudományos igazgatója az Origónak azt is elmondta, hogy az mRNS vakcinák felfedezése hatalmas előrelépés, ugyanis a daganatos betegségek ellen is ki lehet fejleszteni ilyen vakcinákat, amelyek személyre szabottan hatékonyak lehetnek. Úgy fogalmazott: a szoftver és az mRNS vakcinák megjelenése után a rákos betegek gyógyítása akár két-három éven belül sokkal hatékonyabb lehet. Interjú Peták Istvánnal.

Korábban azt nyilatkozta, hogy az mRNS vakcinák felfedezése hatalmas előrelépés más, például a daganatos betegségek elleni küzdelemben. Ez a felfedezés tehát más orvosi területen is hasznos lehet?

Az orvostudomány történetében időről időre előfordulnak jelentős technológiai áttörések. Ekkor minden esetben ugrásszerűen fejlődik az orvoslás több területe. Így volt ez a mikroszkóp vagy az antibiotikumok felfedezésekor, és igen, ilyen az mRNS vakcinák kifejlesztése, de hatalmas technológiai áttörés volt például annak idején a PCR felfedezése is.

Peták István, az Oncompass Medicine tudományos igazgatója fotó: Talán Csaba

Amit ma a koronavírus-teszteknél használnak.

Pontosan. Érdemes erről is beszélni, ha már a mindennapok részévé vált. A PCR jelentése polimeráz láncreakció. Ez az a módszer, amellyel fel tudunk sokszorosítani egyetlen nukleinsav darabkát. Ez fantasztikus felfedezés volt. A koronavírus járvány során azt láttuk, hogy a betegektől mintát vettek. Ha a mintában akár egyetlen koronavírus-RNS is volt, akkor azt fel tudtuk sokszorosítani rövid idő alatt, így meg lehetett állapítani, hogy valóban koronavírussal fertőzött-e a beteg, vagy sem. De térjünk vissza az mRNS vakcinákra. Itt arról van szó, hogy már korábban rájöttünk, hogyan működik a sejt. A sejtmagból a "fehérjegyárba" egy hírvivő RNS molekula viszi a parancsot. Innen tudja a "fehérjegyár" - ami a sejt citoplazmájában van -, hogy milyen fehérjét kell gyártani.

Az mRNS-vakciák kifejlesztésének alapvető kérdése volt, hogy ha kívülről visszük be az üzenetet, rá tudjuk-e bírni a "fehérjegyárat", hogy olyan fehérjét gyártson, amilyet mi szeretnénk.

A koronavírus elleni vakcina esetében ez a tüskefehérje. Azoknak a sejteknek adjuk a parancsot, amelyeknek pont az a feladata, hogy felkínálják az immunsejteknek az idegen fehérjéket. Ezeket egyébként prezentáló sejteknek nevezzük. Ezek a sejtek folyamatosan keringenek, és minden törmeléket megesznek.

Ha találnak valami furcsa, idegen fehérjét, azt megmutatják az immunsejteknek, azok pedig elkezdik keresni az idegen behatolót és antitestet is termelnek ellene.

Ha valaki megfertőződik például koronavírussal, a vírus darabkáját bekebelezi a prezentáló sejt, és a tüskefehérjét megmutatja az immunsejtnek, hogy termeljen ellene ellenanyagot. De ekkor már megindult a szervezetben a vírus szaporodása. Versenyfutás kezdődik, egyfajta harc. A kérdés az, milyen gyorsan tudnak az immunrendszer sejtjei - a katonák - szaporodni.

Minden vakcina azon alapszik, hogy felkészítse a szervezetet egy várható támadásra, lényegében már előre felépíti a hadsereget.

Ezt lehet úgy is, hogy elölt vírust juttatunk a szervezetbe - ilyen a kínai vakcina -, lehet úgy, hogy egy vírusvektorba csomagoljuk a tüskefehérjét - ilyen például a Szputnyik oltóanyag. A harmadik vakcinatípus az mRNS, amikor azt parancsoljuk az antigénprezentáló sejtnek, hogy ő termelje saját maga a tüskefehérjéket, aztán mutassa meg az immunsejteknek, amelyek elkészítik az ellenanyagot.

Peták István, az Oncompass Medicine tudományos igazgatója fotó: Talán Csaba

A szervezet csak úgy elfogadja, ha kívülről kap parancsot?

Természetesen nem.

Eddig, ha kívülről adtak utasítást az emberi szervezetnek, azt rögtön felismerte, és megsemmisítette. Karikó Katalin felfedezésében éppen az a zseniális, hogy ezt ki tudta iktatni.

Azt mondta: ha sikerül megoldani, hogy fehérjegyártásra bírjuk a sejteket, akkor azzal nagyon sok betegséget meg lehetne gyógyítani. Évtizedekig kitartóan kutatta, hogyan lehet felhasználni az mRNS-t, hogyan lehet módosítani az RNS-t felépítő elemeket úgy, hogy az így létrejött mRNS molekula pont ugyanúgy működjön, mint az eredeti, és ne ismerje fel a szervezet idegenként. Ezzel lényegében az mRNS-nek, mint alapvető sejtbiológiai egységnek az orvostudományi felhasználását tette lehetővé. Bízom benne, hogy ezért Nobel-díjat kap.

A kívülről bevitt parancs segíthet a rák legyőzésében?

Tudjuk, hogy a ráksejtek is termelnek egyrészt olyan fehérjéket, amelyek normális esetben csak embrionális korban termelődnek. A felnőtt sejtek már nem használják ezeket a génjeiket.

Amikor a daganatsejt elkezd osztódni, bekapcsolja ezeket a rég elfelejtett embrionális géneket. Ezeket hívjuk tumormarkereknek. Az mRNS vakcinákkal lehetőség nyílik arra, hogy azt mondjuk az immunrendszernek, hogy minden olyan sejtet, ami ilyen fehérjéket termel, támadjon meg, és pusztítsa el.

Ezekre a tumormarkerekre kell vakcinát fejleszteni.

Akár megelőzésként is lehet ezeket a vakcinákat használni majd valamikor a jövőben?

Egyelőre nem, mert minden betegben más-más fehérjéket termel a sejt, és több daganat nem is termel ilyen fehérjéket. De például a melanoma - ami a legagresszívabb bőrrák - termel négy embrionális fehérje közül egyet vagy akár többet is. Innen jött az ötlet, hogy fejleszteni lehetne erre a négy embrionális fehérjére vakcinát, amely a melanómás betegek többségénél hatásos lehet. Ennek a klinikai vizsgálata már zajlik. Tavaly közölték a fázis 1. vizsgálat eredményit, amely szerint az oltás biztonságos és hatékony. Most indult a fázis 2. vizsgálat, amikor már jóval több beteg kapja meg a vakcinát. Bízunk abban, hogy hatásos lesz az oltás.

A tüdőrák a legtöbb halálos áldozatot követelő daganatos betegség az Európai Unióban Forrás: https://www.bbc.com/news/health-29596645

Más daganattípusokra is lehetne mRNS oltóanyagot kifejleszteni?

Minden daganatot génhibák okoznak, amelyek hibás fehérjéket termelnek. Meg kell vizsgálni a daganatban a géneket, megnézzük, hol a hiba, és a termelt hibás fehérjék közül melyiket tudja felismerni a szervezet.

Nem tudja mindegyiket felismerni?

Az antigén-prezentáló sejt sajnos nem ismeri fel az összes fehérjét. Az embereknek vele született képességük, hogy melyiket ismeri fel, és melyiket nem. Ez egyénileg változó.

Megnézzük tehát, hogy a daganatban milyen hibás fehérjék termelődnek, ezek közül melyiket tudja felismerni a beteg saját prezentálósejtje, és azokra a fehérjékre vakcinát lehet fejleszteni.

De ez a vakcina kizárólag annak a betegnek lehet hatékony, akinek kifejlesztették. Lényegében egyetlen betegnek.

Peták István, az Oncompass Medicine tudományos igazgatója fotó: Talán Csaba

Ebben lát realitást, hogy majd a jövőben ez bekövetkezhet?

Egyáltalán nem elérhetetlen. Éppen azért, mert az mRNS vakcinák fejlesztése elképesztően olcsó és gyors - lényegében órák alatt elkészíthető.

Létezik egy berendezés, ami akkora, mint egy mikrohullámú sütő, és csak be kell programozni, hogy milyen mRNS-eket gyártson. Órák alatt legyártja.

Majd az mRNS-eket "becsomagolják" egy olyan anyagba, amit könnyen észrevesz az antigénkereső sejt, ami "járőrözik" a szervezetben. Bekebelezi, de nem tudja, hogy egy trójai falovat evett meg. A sejtben ugyanis a "csomagolóanyag" eltűnik. A sejt viszont elkezdi termelni azt a bizonyos fehérjét, amit bejuttattunk. Ezt pedig majd felmutatja az immunsejteknek, amelyek ellenanyagot gyártanak.

Ha ez ennyire egyszerű, akkor miért nincs minden ráktípusra mRNS vakcina?

Azért, mert 600 féle rákgén létezik, és azoknak is vannak mutáns variánsai - több millió. Minden betegnél minimum kettő, de inkább három-négy található ezekből. Ezért nehéz ez a feladat. A koronavírus esetében lényegesen egyszerűbb volt megtalálni a vakcinát - ott a tüskefehérjét használták. Az pedig van az eredeti vuhani vírusban is, és a mutálódott variánsokban is. A daganatos betegségeknél ez jóval bonyolultabb.

Forrás: Science Photo Library/KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Kateryna Kon/Science Photo Libra

A mesterséges intelligencia - egy döntéssegítő szoftver - is új távlatokat nyithat a daganatos betegségek gyógyításában - Önök pedig a világon az elsők között fejlesztették ki ezt az orvosi módszert. Mi ennek a lényege?

Ahhoz, hogy legyőzzük a daganatos betegséget, több dolog szükséges. Az egyik az, hogy kifejlesszük azokat a molekuláris diagnosztikai módszereket, amelyek segítségével minden egyes rákbetegnél ki tudjuk mutatni, hogy milyen génhiba van jelen. Ezután kellenek a gyógyszerek, amelyekkel ezeket a hibás géneket célzottan ki tudjuk kapcsolni. Ebből már több mint száz féle létezik. Ha pedig egyelőre nincs még gyógyszer arra a génhibára, akkor jön az immunterápia.

Minden betegnek személyre szabott kezelést kell kapnia az ő egyedi génhiba-kombinációja alapján. Mi pontosan azzal foglalkozunk, hogy segítsük az orvost a döntésben. Vagyis abban, hogy a betegnek, akit kezel, melyik terápia lenne a leghatékonyabb.

A döntésben segít az a szoftver, a mesterséges intelligencia, amit kifejlesztettünk.

Az önök szoftverjéről a Nature „precíziós" onkológiával foglalkozó egyik társlapjában is megjelent egy cikk. Miért jelentős ez a publikáció?

Reményeink szerint ez jelentős előrelépés a rákgyógyításban. Jelenleg sok esetben úgy próbáljuk megtalálni a terápiát, hogy akinek leginkább hasonlított a betegsége a jelenlegi betegünkhöz, azoknál melyik gyógyszer volt hatásos. De minden embernél egyedi a betegség kialakulásának oka. Ezért természetesen nem mindenkinél hat az a gyógyszer, ami másoknál hatásos volt. A kérdés az, hogyan lehet tudományosan, megalapozottan és személyre szabottan kezelni a betegeket.

Kifejlesztettük a szoftvert, amely standardizálja, megismételhetővé teszi az egyéni terápiák kiválasztását.

A szoftver orvosi eszköznek minősül - óriási a nemzetközi verseny, hogy ezeket az eszközöket ki tudja elsőként kifejleszteni. Ebben a versenyben veszünk részt több éve. Az első prototípust öt éve mutattuk be a Szilícium-völgyben. A most megjelent publikáció arról szól, hogy még pontosabban lehet segíteni az orvosok döntését ezzel a szoftverrel. Az elsők között vagyunk, akiknek ez sikerült. Ez nagy öröm - elsősorban a betegek számára.

fotó: Talán Csaba

Hogyan bizonyították, hogy valóban hatékonyan segíti a szoftver az orvosokat abban a döntésben, hogy milyen terápiát alkalmazzanak egy-egy betegnél?

A párizsi Curie Intézet kutatóival dolgoztunk együtt. Ők egy klinikai vizsgálat keretében kezeltek daganatos betegeket. Megnézték a daganatokban lévő génhibákat, és célzott gyógyszereket választottak. Utána mi is megkaptuk ezeket a hibás géneket, elemeztük a mesterséges intelligencia-alapú szoftverünkkel, és megmondtuk, hogy szerintünk melyek azok a gyógyszerek, amelyek inkább hatékonyak lehetnek. Végül közösen elemeztük az eredményeket. Az derült ki, hogy

azoknál a betegeknél, akiknél a mi módszerünk azt jelezte, hogy hatékony lesz a gyógyszer, nagyobb arányban gyógyultak meg.

Ezeket az eredményeket közölte a Nature onkológiával foglalkozó társlapja - az NPJ Precision Oncology-ban mutattuk be a szakma számára. A szoftver az Európai Unióban regisztrált orvosi eszköz, a rendelkezésre álló gyógyszerek törzskönyvezettek, így lényegében a meglévő terápiás lehetőségek közül tudunk pontosabban választani.

Az eszköz célja, hogy egyre több beteg kapjon személyre szabott kezelést. Ezzel azt is igyekszünk kizárni, hogy olyan gyógyszert kapjon a beteg, ami nem hatásos. Felesleges ugyanis hatástalan, drága gyógyszerrel terhelni a beteget.

Természetesen a szoftver sem tökéletes még, csak jobb, mint az eddigi módszerek. Optimista vagyok, azt látom, hogy jó irányban haladunk, és le tudjuk győzni ezt a rettegett kórt. Beszorítjuk a sarokba, mert elfogynak a génjei, amivel tud harcolni, és egyre több gyógyszert is fejlesztenek a kutatók a különböző génhibákra. A mi szoftverünkkel egyre kisebb bombákkal tudunk egyre pontosabban célozni. Így természetesen egyre kevesebb lehet a gyógyszerek mellékhatása is.

Számos díjat is kaptak az elmúlt hónapokban.

Először megkaptuk az Innovációs és Technológiai Minisztérium informatikai innovációs díját. Ezután az európai versenyben negyven ország technológiai cégét hasonlították össze - és mi kaptuk meg az első helyezést, a Jövő Unikornisa Díjat. Ezt követte a világverseny:

109 ország 25 ezer innovációs startup vállalkozása között világelsők lettünk a Get in the Ring! nemzetközi versenyen.

Ez mind azt mutatja, hogy az eszközt érdemes fejleszteni, mert segíti a betegek gyógyítását, de csökkenteni lehet a felesleges gyógyszerhasználatot is, és abban is bízunk, hogy felgyorsulnak a gyógyszerfejlesztések is - így pedig olcsóbbak lehetnek a medicinák, végül minden beteg hozzáférhet a célzott kezeléshez.

Az ön meglátása szerint mikorra várható, hogy a betegek többsége - vagy akár minden beteg - hozzájuthat a személyre szabott kezeléshez?

Már most nagyon sok beteg kaphat személyre szabott, célzott kezelést. Például a tüdőrákos betegek fele már most célzott kezelést vagy immunterápiát kaphat. Remélem, hogy a következő két-három évben már a betegek nyolcvan-kilencven százalékánál használhatja majd az orvos a megfelelő gyógyszer kiválasztása érdekében kifejlesztett döntéstámogató eszközünket a jobb terápiás döntéshez. Ahhoz, hogy a betegek többsége célzott kezelés kapjon, több gyógyszerre is szükség lesz. De ha az eddig trend folytatódik, akkor ez a cél is elérhető ebben az évtizedben.