Πορτογάλοι δημιουργούν «άβαταρ» μυελού των οστών που θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στη θεραπεία της λευχαιμίας

Η λευχαιμία, ένας τύπος καρκίνου του αίματος, σκότωσε περισσότερους από 311.000 ανθρώπους παγκοσμίως το 2020, με περισσότερα από 474.000 νέα περιστατικά, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 2,5% των περιστατικών καρκίνου και το 3,1% των θανάτων από καρκίνο παγκοσμίως, σύμφωνα με την τελευταία παγκόσμια μελέτη της_νόσου (Disease Burden, Risk Factors, and Trends of Leukaemia: A Global Analysis_, Frontiers in Oncology, 2022).

Η θεραπεία της νόσου έχει εξελιχθεί τις τελευταίες δεκαετίες, με την εισαγωγή των μεταμοσχεύσεων μυελού των οστών. Η πρώτη επιτυχής μεταμόσχευση πραγματοποιήθηκε το 1956 και η πρώτη στην Πορτογαλία πραγματοποιήθηκε το 1987 στο IPO. Το ποσοστό πενταετούς επιβίωσης για ορισμένους τύπους λευχαιμίας έχει διπλασιαστεί, από 34% μεταξύ 1975 και 1977 σε 70% μεταξύ 2014 και 2020 στις ΗΠΑ_(πηγή: Blood Cancer United_). Οι μεταμοσχεύσεις μυελού των οστών ή βλαστοκυττάρων έχουν συμπληρώσει αυτό που παραμένει ο κύριος φορέας για τη θεραπεία της νόσου: τη χημειοθεραπεία.

Σε αυτό το πλαίσιο, αυτή η ομάδα ερευνητών από τοi3S- Ινστιτούτο Έρευνας και Καινοτομίας για την Υγεία του Πανεπιστημίου του Πόρτοεπέλεξε έναν στόχο προτεραιότητας: την οξεία μυελογενή λευχαιμία (ΟΜΛ), μία από τις πιο συχνές οξείες λευχαιμίες στους ενήλικες και μία από τις πιο επιθετικές. Η AML δεν είναι μια "ενιαία" ασθένεια, καθώς έχει πολλαπλούς υποτύπους και μοριακά προφίλ, με πολύ διαφορετικές αντιδράσεις στις διαθέσιμες θεραπείες. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο, παρά τις προόδους, τα αποτελέσματα εξακολουθούν να είναι σκληρά: το ποσοστό πενταετούς επιβίωσης κυμαίνεται κατά μέσο όρο γύρω στο 25-30%, μειούμενο σημαντικά με την ηλικία.

Αλλά οι ασθενείς δεν είναι αριθμοί. Εκτός από τη διάγνωση, κάθε άτομο φέρει το δικό του κλινικό και βιολογικό πλαίσιο: ηλικία, συννοσηρότητες, θεραπευτικό ιστορικό και μοναδικά βιολογικά χαρακτηριστικά της νόσου, τα οποία μπορούν να καθορίσουν πλήρως τον τρόπο ανταπόκρισης στη θεραπεία. Γι' αυτό ένα ερώτημα παραμένει, παρά τις όποιες προόδους έχουν σημειωθεί στην καταπολέμηση της νόσου: πώς να προσαρμόσουμε τη θεραπεία σε κάθε ασθενή, πώς να δημιουργήσουμε ένα προσαρμοσμένο θεραπευτικό πλαίσιο για κάθε άτομο που να ανταποκρίνεται στις βιολογικές του ανάγκες;

«Άβαταρ» μυελού των οστών

Η απάντηση μπορεί να έρθει από το καινοτόμο μοντέλο που δημιούργησε αυτή η ομάδα. Η ιδέα αναπτύχθηκε από τους Hugo Caires (κύριος ερευνητής), Hugo Prazeres (υπεύθυνος μεταφοράς τεχνολογίας) και Diana Sousa (φαρμακοποιός) στο πλαίσιο της έρευνάς τους στο Πανεπιστήμιο του Πόρτο, ενός διερευνητικού έργου που χρηματοδοτήθηκε από το Ίδρυμα Επιστήμης και Τεχνολογίας (FCT).

"Η ιδέα ήταν να συνειδητοποιήσουμε ότι έπρεπε να δημιουργήσουμε πιο ρεαλιστικά μοντέλα για να κατανοήσουμε τι συμβαίνει σε αυτούς τους ασθενείς με οξεία μυελογενή λευχαιμία, για να καταλάβουμε γιατί μετά τη θεραπεία πολλοί από αυτούς τους ασθενείς εμφανίζουν υποτροπές της νόσου. Περίπου οι μισοί από τους ασθενείς που μπαίνουν σε ύφεση με μια χημειοθεραπεία πρώτης γραμμής επαγωγής/ενοποίησης υποτροπιάζουν μετά από ένα χρόνο και έπρεπε να καταλάβουμε γιατί", εξηγεί στο Euronews ο Hugo Caires, διευθύνων σύμβουλος της MYLeukaemia.

Από το πανεπιστημιακό πρόγραμμα, η ιδέα εξελίχθηκε στη δημιουργία μιας εταιρείας που στοχεύει να γίνει γνωστή στον τομέα των θεραπειών λευχαιμίας: η MyLeukaemia βρίσκεται ακόμη σε φάση διαμόρφωσης, αλλά πρόσφατα κέρδισε δύο βραβεία στα βραβεία καινοτομίας EIT, τα ετήσια βραβεία του Ευρωπαϊκού Ινστιτούτου Καινοτομίας και Τεχνολογίας (EIT), ενός θεσμικού οργάνου της ΕΕ με έδρα τη Βουδαπέστη που στηρίζει τις ευρωπαϊκές νεοφυείς επιχειρήσεις.

Το έργο κέρδισε στην κατηγορία "Υγεία" και επίσης στην κατηγορία "Ειδικό βραβείο για τις εξόχως απόκεντρες περιοχές", καθώς εδρεύει στο νησί Μαδέιρα.

Από το Πόρτο στη Μαδέρα, από όπου κατάγονται ο Hugo Caires και η Diana Sousa, εκεί θέλει να έχει τη βάση της και να ξεκινήσει τις εργασίες της η ομάδα, έχοντας ήδη ξεκινήσει διαλόγους με διάφορους περιφερειακούς κυβερνητικούς φορείς και με την αιματολογική υπηρεσία της SESARAM (Υπηρεσία Υγείας της Αυτόνομης Περιφέρειας της Μαδέρας), με σκοπό τη μελλοντική συνεργασία.

Ωστόσο, θα πρέπει να περιμένουμε ακόμη μερικά χρόνια προτού αυτή η τεχνολογία ωφελήσει πραγματικά τους ασθενείς, καθώς θα πρέπει να περάσει από μια εξαντλητική φάση δοκιμών:

"Η ιατρική και η καινοτομία πρέπει να είναι ασφαλείς", λέει ο Hugo Caires, γι' αυτό και έχουν προγραμματιστεί διάφορες φάσεις δοκιμών: "Πρώτον, πρέπει να κάνουμε μια πιλοτική μελέτη, συνήθως παρατηρητική, για να διαπιστώσουμε την ικανότητα της νέας τεχνολογίας_(organ-on-a-chip_) να προβλέπει ποιοι ασθενείς δεν πρόκειται να ανταποκριθούν στην καθιερωμένη θεραπεία εξ αρχής. Εδώ μιλάμε για 20 έως 30 ασθενείς. Πρόκειται για μια διαδικασία που μπορεί να διαρκέσει ένα χρόνο", προσθέτει.

"Στη συνέχεια, υπάρχει μια ολόκληρη πολύ καλά ρυθμισμένη και περιγραφόμενη διαδικασία, πολύ καλά επικυρωμένη, επικύρωσης από εθνικούς οργανισμούς και ευρωπαϊκούς φορείς, τους λεγόμενους κοινοποιούντες φορείς, οι οποίοι θα επιβλέπουν την απόδοση της τεχνολογίας σε κλινική χρήση. Μόνο μετά από αυτή την επικύρωση σε πολυκεντρικές μελέτες, με περισσότερους από 100 ή 150 ασθενείς, μπορούμε να προχωρήσουμε στην επόμενη φάση. Όσον αφορά τα χρονικά όρια, μιλάμε γενικά για 3 χρόνια επίπονης έρευνας, σε συνεργασία με κλινικούς ιατρούς, με πολλές επενδύσεις για να φτάσει το έργο σε επιτυχή κατάληξη και μόνο τότε, εάν οι αρμόδιοι φορείς γνωμοδοτήσουν θετικά, χορηγείται η λεγόμενη επικύρωση CE-IVD_(in vitro diagnostics_) και η τεχνολογία μπορεί να διατεθεί στο εμπόριο για in vitro διαγνωστικά και να γίνει διαθέσιμη για την εξυπηρέτηση των αιματολόγων και, επομένως, των ασθενών με αιματολογικά νεοπλάσματα. Η καινοτομία δεν συμβαίνει από τη μια μέρα στην άλλη. Πρέπει να ρυθμίζεται και να επικυρώνεται με υπευθυνότητα, ώστε, όταν φτάσει στον ασθενή, να είναι ασφαλής, αποτελεσματική και να επιτρέπει τη λήψη κλινικής απόφασης με βάση προηγούμενα λειτουργικά στοιχεία, τα οποία παρέχονται από αυτές τις νέες τεχνολογίες, γεγονός που θα αυξήσει την επιβίωση αυτών των ασθενών", καταλήγει ο Hugo Caires.

Από τι αποτελείται το άβαταρ;

Το «άβαταρ» της MYLeukaemia είναι ένα μοντέλο μυελού των οστών organ-on-a-chip που καθιστά δυνατή τη δοκιμή, στο εργαστήριο, του τρόπου με τον οποίο τα κύτταρα της λευχαιμίας ανταποκρίνονται σε διαφορετικές θεραπείες, μια λειτουργική προσέγγιση ογκολογίας ακριβείας που έχει σχεδιαστεί για να υποστηρίζει θεραπευτικές αποφάσεις στο μέλλον.

Σε αυτή τη φάση ανάπτυξης, η ομάδα εργάστηκε με πρωτογενείς σειρές και ανθρώπινες σειρές λευχαιμικών κυττάρων (κύτταρα που προέρχονται από ασθενείς και κυκλοφορούν πλέον στο εμπόριο ή διατίθενται από βιοτράπεζες), μια συνήθης πρακτική στην έρευνα για τη βελτιστοποίηση του πρωτοτύπου και την επικύρωση του μοντέλου πριν προχωρήσει σε κλινικά δείγματα.

Από αυτά τα ανθρώπινα κύτταρα, κατασκευάζεται ένα μοντέλο που αναπαράγει τον μυελό των οστών που όλοι μοιραζόμαστε: "Είναι ένα τσιπ στο μέγεθος ενός νομίσματος του ευρώ, στο οποίο δημιουργούμε ένα μικροπεριβάλλον πολύ παρόμοιο με αυτό που συμβαίνει στον ανθρώπινο μυελό των οστών, ο οποίος έχει ένα εξωτερικό οστικό τμήμα και ένα συστατικό που μοιάζει με ζελέ στο κέντρο με ένα πολύ καλά αγγειωμένο δίκτυο. Καταφέραμε έτσι να μιμηθούμε στο εργαστήριο αυτό που θα συνέβαινε στο σώμα του ασθενούς", εξηγεί ο Hugo Caires.

Αυτός ο τύπος μοντέλου βοήθησε επίσης στη μελέτη του τρόπου με τον οποίο τα κύτταρα της λευχαιμίας αλληλεπιδρούν με το "καταφύγιό" τους στο μυελό των οστών, συμπεριλαμβανομένων των μηχανισμών που σχετίζονται με την αποφυγή της χημειοθεραπείας και τον κίνδυνο υποτροπής.

Το επόμενο βήμα είναι να γίνει το άβαταρ σταδιακά πιο εξατομικευμένο, ενσωματώνοντας τα κύτταρα λευχαιμίας του ίδιου του ασθενούς στο μικροπεριβάλλον που δημιουργείται στο τσιπ και δοκιμάζοντας διαφορετικά θεραπευτικά σχήματα που χρησιμοποιούνται ήδη στην κλινική πρακτική, με στόχο τη δημιουργία λειτουργικών στοιχείων που θα μπορούν να ενημερώνουν εγκαίρως τον κλινικό ιατρό. "Σήμερα, πολλές αποφάσεις ακολουθούν πρωτόκολλα, επειδή δεν υπάρχουν γρήγορα λειτουργικά εργαλεία που να βοηθούν στην πρόβλεψη του ποια είναι η καλύτερη θεραπευτική επιλογή για κάθε άτομο, πριν από την πραγματική χορήγησή της στον ασθενή", προσθέτει.

Η εταιρεία επιδιώκει να δημιουργήσει επαφές με αιματολογικά τμήματα και να δοκιμάσει, παράλληλα, με κλινικά δείγματα του ασθενούς, τοποθετώντας τα σε επαφή με τη συσκευή, ώστε να λειτουργούν ως άβαταρ του ανθρώπινου μυελού των οστών και να δίνουν μια φυσιολογική απάντηση σε αυτό που θα αναμένεται όταν η θεραπεία χορηγηθεί στον ασθενή. Οι πιλοτικές μελέτες θα πρέπει, κατ' αρχήν, να διεξαχθούν στη Μαδέιρα και στη συνέχεια να συμμετέχουν νοσοκομεία στο βόρειο τμήμα της χώρας, το ίδιο το i3S και επίσης το Ινστιτούτο Παθολογίας και Μοριακής Ανοσολογίας του Πανεπιστημίου του Πόρτο (IPATIMUP).

Μπορεί η ιδέα να φέρει επανάσταση στις θεραπείες;

Ο Hugo Caires προτιμά να μην υπόσχεται επανάσταση μέχρι να έχει τα αποτελέσματα της πιλοτικής μελέτης, αλλά πιστεύει ότι η ιδέα του θα επιτρέψει στους κλινικούς γιατρούς να κάνουν πιο έξυπνη χρήση των διαθέσιμων σήμερα θεραπειών. Θα αποτελέσει ένα χρήσιμο εργαλείο στη μάχη εναντίον ενός πολύ ισχυρού αντιπάλου: μιας πολύ επιθετικής και δύσκολα θεραπεύσιμης νόσου όπως η οξεία μυελοειδής λευχαιμία, ένας από τους πιο κοινούς τύπους λευχαιμίας, ο οποίος μάλιστα υποβαθμίζεται σε περισσότερες από 11 διαφορετικές νόσους λόγω διαφορετικών μεταλλάξεων που δημιουργούν ξεχωριστές κλινικές οντότητες με μεγάλη ετερογένεια στη θεραπευτική ανταπόκριση στην καθιερωμένη θεραπεία.

Η ιδέα είναι "να μπορέσουμε να βελτιώσουμε τα κλινικά αποτελέσματα αυτών των ασθενών, τα οποία είναι αρκετά φτωχά, αναθέτοντας τη σωστή θεραπεία στον σωστό ασθενή με βάση μια προηγούμενη λειτουργική διάγνωση της ιατρικής ακριβείας στα κύτταρα λευχαιμίας του ίδιου του ασθενούς", σύμφωνα με τα λόγια του ερευνητή.

Αν και καλοδεχούμενα, τα 10.000 ευρώ του βραβείου δεν είναι αρκετά για να χρηματοδοτήσουν την έρευνα, αλλά είναι μια καλή βοήθεια για την έναρξη της εταιρείας, ομολογεί ο διευθύνων σύμβουλος. Περισσότερο από τη χρηματική αξία, ήταν σημαντικό να λάβει το βραβείο για την αναγνώριση των μεγάλων δυνατοτήτων σε ευρωπαϊκό επίπεδο, γεγονός που δίνει στη MYLeukaemia περισσότερα επιχειρήματα για να λάβει χρηματοδότηση από ευρωπαϊκά ιδρύματα:

"Πιστεύω ότι η MYLeukaemia θα είναι κυρίαρχη σε λίγα χρόνια, μόλις επικυρωθεί και εγκριθεί, αλλά πρόκειται για μια χρονοβόρα διαδικασία, για την οποία εργαζόμαστε καθημερινά", προσθέτει ο Caires.

Πού βλέπετε την εταιρεία σε δέκα χρόνια; "Τώρα θα ιδρύσουμε την εταιρεία και, αν όλα πάνε καλά, μόλις ολοκληρωθούν οι κλινικές δοκιμές, ελπίζουμε να εξάγουμε την ιδέα από την Πορτογαλία στην υπόλοιπη Ευρωπαϊκή Ένωση και να γίνουμε η εταιρεία αναφοράς για εξατομικευμένες θεραπείες για τη λευχαιμία και άλλους καρκίνους του αίματος σε ευρωπαϊκό επίπεδο", λέει.

Όσον αφορά το βραβείο, ο Hugo Caires πιστεύει ότι αποτελεί απόδειξη ότι, ακόμη και με λιγότερη χρηματοδότηση, η Πορτογαλία μπορεί να ανταγωνιστεί τις άλλες χώρες της ΕΕ όσον αφορά την τεχνολογική καινοτομία, καθώς οι πορτογαλικές εταιρείες έλαβαν τέσσερα από τα εννέα βραβεία που απονέμει το EIT, δύο εκ των οποίων πήγαν στη MYLeukaemia: "Αυτό σημαίνει ότι η Πορτογαλία είναι ικανή να κάνει υψηλού επιπέδου επιστήμη, Deep Tech με τεράστιες δυνατότητες, και τώρα πρέπει να βρούμε τα χρηματοδοτικά μέσα ώστε αυτές οι πορτογαλικές νεοφυείς επιχειρήσεις να ξεπεράσουν τη λεγόμενη "κοιλάδα του θανάτου" της χρηματοδότησης", καταλήγει.