Rak se obično promatra kroz gene i mutacije, ali za njegovo širenje presudni su i vrlo konkretni fizički procesi. To tvrdi dr. sc. Marko Loparić, liječnik i znanstvenik koji se više od 20 godina bavi povezivanjem istraživanja i kliničke primjene u onkologiji. Njegova tvrtka ARTIDIS razvija metodu kojom se iz uzorka biopsije mjere mehanička svojstva tumorskog tkiva na razini pojedinačnih stanica, stvarajući svojevrstan nanomehanički potpis tumora.
Prema njegovim riječima, da bi nastala metastaza, stanica raka mora se odvojiti od tumora, probiti kroz gusto okolno tkivo, ući u krvnu ili limfnu žilu, preživjeti put krvotokom i zatim se ponovno probiti u tkivo drugog organa. Svaki od tih koraka predstavlja mehaničku prepreku – stanica se mora deformirati i provlačiti.
Mekše stanice, tvrđi tumor
Loparić opisuje zanimljiv paradoks: tumor je na dodir često tvrđi od okolnog tkiva, ali same stanice raka u pravilu su mekše i lakše se deformiraju od zdravih stanica. Tvrdoća dolazi od okoline – oko tumora se nakuplja i zgušnjava vezivno tkivo, dok stanice raka kroz interakciju s okolinom postaju elastičnije.
To je pokazano u radu objavljenom 2012. godine u časopisu Nature Nanotechnology, čiji je Loparić jedan od autora, u kojem su istraživane povezanost mehaničkih svojstava stanica raka dojke i njihova širenja. Uzorci biopsija dojke mjereni su na razini pojedinih stanica. Zdravo tkivo, kao i tkivo s dobroćudnim promjenama, imalo je ujednačen mehanički profil, dok je zloćudno tkivo bilo mnogo raznolikije i imalo izražen visok stupanj elastičnosti.
Na razini pojedine stanice ponajprije se mijenja citoskelet, unutarnja skela od proteinskih vlakana koja joj daje oblik i čvrstoću. U stanici raka ta skela postaje manje kruta i dinamičnija, pa stanica lakše i brže mijenja oblik, gubi dio veza sa susjednim stanicama i stvara izdanke kojima napreduje kroz okolno tkivo.
Tumor kao ekosustav
Loparić naglašava da se tumor danas promatra kao cijeli ekosustav, a ne samo nakupina stanica raka. U njemu su i stanice vezivnog tkiva, imunosne stanice, krvne žile te izvanstanični matriks, mreža kolagenskih i drugih vlakana koja drži tkivo na okupu. Kolagenska vlakna se zatežu i poravnavaju pa mogu poslužiti kao svojevrsne tračnice po kojima stanice raka putuju.
U ARTIDIS-u se zato ne mjere samo stanice raka, nego i njihova okolina – okolno vezivno tkivo, imunosno okruženje i fizičke prepreke koje zajedno daju sliku tumora. U suradnji s partnerima kao što je MD Anderson Cancer Center u Houstonu ispituje se može li nanomehanički potpis tumora pomoći u procjeni njegove agresivnosti, sklonosti širenju i odgovora na terapiju.
Patohistološki nalaz i dalje je zlatni standard za dijagnozu raka, ali metoda koju razvija Loparić mjeri kako se tkivo mehanički ponaša, koliko je elastično i kako se deformira na razini pojedinih stanica. Rezultati mjerenja dostupni su u roku od nekoliko sati, a uzorak se pritom ne uništava i nakon mjerenja ide na standardnu patološku obradu.
Dug put od otkrića do pacijenta
Prva prospektivna klinička studija provedena je u Baselu od 2016. do 2019. godine na 545 pacijenata, a velika međunarodna studija ANGEL počela je 2023. godine na više od 2700 pacijenata. Vodi ju Baylor College of Medicine u Houstonu, a sudjeluju i UT Southwestern iz Dallasa, University of Washington iz Seattlea, Sveučilišna bolnica Vall d’Hebron iz Barcelone i Claraspital iz Basela.
Loparić navodi da je prema često citiranoj analizi iz 2011. godine medicinskim istraživanjima u prosjeku potrebno oko 17 godina da stignu do svakodnevne prakse. Put od laboratorijskog otkrića do kliničke primjene prolazi kroz pet koraka: dokaz koncepta, razvoj proizvoda unutar certificiranog sustava upravljanja kvalitetom, analitičku validaciju, kliničku validaciju na pacijentima i regulatorno odobrenje – u Europi oznaku CE, a u SAD-u odobrenje Agencije za hranu i lijekove FDA.
Razdoblje između obećavajućeg akademskog rezultata i prvih ozbiljnih kliničkih dokaza u svijetu inovacija naziva se dolinom smrti. Akademski projekti tu obično završavaju jer su namijenjeni otkrićima, a ne razvoju proizvoda, što je potencijalnim ulagačima često prerano i prerizično.
Zdravstveni sustavi uglavnom plaćaju postupke, a ne informacije, pa nova procedura često uštedi novac drugdje, kroz manje nepotrebnih zahvata ili neučinkovitih terapija, ali ta se ušteda ne vidi u proračunu iz kojeg se procedura plaća. Povjerenje liječnika dolazi tek s objavljenim solidnim znanstvenim dokazima i pozitivnim iskustvom kolega, piše tportal.hr.
