Łukasz Arcimowicz jestem doktorantem Międzynarodowego Centrum Badań nad Szczepionkami Przeciwnowotworowymi (International Centre for Cancer Vaccine Science), działającego przy Uniwersytecie Gdańskim. Od samego początku naukowo zaangażowany jest w prace nad stworzeniem szczepionki na raka płuc. – W swoich badaniach skupiam się na interakcjach pomiędzy układem odpornościowym a nowotworem. Szukam komórek, które mogą zwalczyć guza, a w efekcie pomóc pacjentowi choremu na niedrobnokomórkowego raka płuca pokonać chorobę. Zapraszamy do przeczytania kolejnego wywiadu z cyklu „Młodzi Naukowcy UG”.

Elżbieta Michalak-Witkowska: - Jesteś bardzo młody, a jednocześnie zaangażowany od czterech lat w poważny, duży i niosący nadzieję dla chorych onkologicznie projekt. Wyobrażam sobie, że to spora odpowiedzialność - odczuwasz ją na co dzień?

Mgr Łukasz Arcimowicz: - Rzeczywiście projekt jest duży i ma bardzo ambitne założenia. Myślę, że właśnie z tego powodu jestem w niego zaangażowany od samego początku. Praca w ICCVS przynosi mi dużo satysfakcji. Z nadzieją, a jednocześnie realistycznie patrzę w przyszłość i wierzę, że badania podejmowane w ramach działalności centrum w przyszłości doprowadzą do stworzenia spersonalizowanej przeciwnowotworowej szczepionki terapeutycznej dla chorych na niedrobnokomórkowego raka płuca. I nie tylko.

- Niedrobnokomórkowy raka płuca to chyba najczęstszy nowotwór złośliwy u człowieka?

- Tak. Niestety jest to również nowotwór, który przy obecnie stosowanych terapiach, takich jak chemioterapia, radioterapia czy leczenie operacyjne charakteryzuje się bardzo wysoką śmiertelnością. Obejmuje on około 80 proc. wszystkich przypadków raka płuc, a dotyka najczęściej palaczy (90% chorych). W większości choroba wynika właśnie z palenia tytoniu przez kilka ładnych lat.  Wśród chorych są też jednak osoby, które paliły papierosy w przeszłości i dawno temu skończyły już z nałogiem.

- Jak wyglądają płuca tak zaawansowanego palacza?

- Podczas badań analizujemy zarówno nowotwór, ale też fragment „zdrowego” płuca. Zdrowego, czyli nie zajętego przez nowotwór. Można sobie wyobrazić, że u palacza nawet wolny od guza fragment płuca wygląda inaczej niż u osoby niepalącej - zauważamy nawet tzw. gołym okiem zmiany, które nie występują  w zdrowym organizmie, w zdrowej tkance. 

- Czym konkretnie zajmujesz się w projekcie? Czemu poświęcasz najwięcej uwagi?

- Pracuję z dużym, międzynarodowym zespołem, którym dowodzi prof. Natalia Marek-Trzonkowska, dyrektor ICCVS. Mamy tu ekspertów i naukowców różnych dziedzin, np. biotechnologów, bioinformatyków, chemików czy lekarzy weterynarii, którym przyświeca wspólny cel - szczepionka na raka.

Praca na próbkach klinicznych umożliwia nam poznanie realnej sytuacji, która ma miejsce u chorych. W swojej pracy skupiamy się więc przede wszystkim na próbkach pozyskanych od pacjentów. Jest to możliwe dzięki doskonałej współpracy z zespołem onkologów oraz chirurgów z Gdańskiego  Uniwersytetu Medycznego, prof. Witoldem Rzymanem, prof. Jackiem Jassemem oraz prof. Rafałem Dziadziuszko, za którą po części odpowiadam. Często to właśnie ja jestem z nimi w kontakcie i odbieram od nich materiał do badań - tego samego dnia, kiedy odbywa się operacja dostajemy telefon, że materiał na nas czeka. Odbieramy go i przygotowujemy do badań w laboratorium - to jest moja rola.

- Jesteś łącznikiem między szpitalem a laboratorium, ale też osobą, która przez wiele godzin dziennie szuka w laboratorium komórek gotowych zwalczyć guza.

- Można tak powiedzieć. To złożona kwestia. Otrzymany materiał trawimy, czyli rozdrabniamy do pojedynczych komórek. Muszę zaznaczyć, że to ogromna ilość pracy, w którą zaangażowany jest cały zespół, do którego należę – zespół Immunologii Nowotworów. Wyizolowane w ten sposób komórki rozdzielamy na komórki immunologiczne, które się znajdują w guzie, czyli komórki układu odpornościowego, no i na komórki guza. Skupiamy się głównie na komórkach immunologicznych i izolujemy spośród nich populacje, które mogą zwalczać guza oraz populacje, które poniekąd wspierają jego rozwój. Nasz układ immunologiczny zawiera bowiem komórki, które potrafią niszczyć nowotwory oraz takie, które temu przeciwdziałają i są wykorzystywane przez guz do obrony.

- Czyli można nauczyć układ immunologicznego tego, by sam rozpoznał i poradził sobie z nowotworem?

- O to właśnie chodzi w personalizowanych terapiach immunologicznych, by wykorzystać zdolność układu odpornościowego do niszczenia komórek nowotworowych pacjenta. W normalnych warunkach, w komórkach organizmu codziennie następują mutacje, które mogą dać początek chorobie nowotworowej. Na szczęście u zdrowych osób poprawnie funkcjonujący układ immunologiczny jest zdolny do eliminacji takich zmienionych komórek, dzięki czemu nie rozwija się z nich choroba nowotworowa.

Często jednak zdarza się, że w momencie, kiedy nasz organizm ma częsty kontakt z czynnikami mutagennymi, jak np. dym tytoniowy, zwiększa się częstotliwość mutacji, w tym takich, które umożliwiają komórkom nowotworowym „ukrycie się” przed układem immunologicznym. Takie zjawisko nazywamy ucieczką spod kontroli układu immunologicznego. Jest to moment, w którym komórki układu immunologicznego nie są w stanie zareagować na obecność nowotworu. Następnie nowotwór zmienia swoje otoczenie - nazywane mikrośrodowiskiem guza, w taki sposób, aby było ono jeszcze bardziej nieprzyjazne dla limfocytów zdolnych do walki z rakiem. Zamiast nich, do nowotworu napływają komórki regulatorowe, zdolne hamować odpowiedź immunologiczną. Te komórki są w naszych organizmach niezbędne, ponieważ chronią nas, na przykład, przed odpowiedzią immunologiczną skierowaną przeciw naszym tkankom (przed chorobami autoimmunologicznymi), czy też alergiami, ale mogą być również wykorzystywane przez nowotwór jako sojusznicy.

- W jaki sposób znajdujesz komórki odpornościowe zdolne do niszczenia guza?

- Posługujemy się metodą cytometrii przepływowej, która pozwala przyjrzeć się każdej komórce odrębnie pod kątem pewnych markerów, np. białek. Jesteśmy w stanie dzięki temu spojrzeć na taką komórkę i zorientować się, czy jest to właśnie komórka regulatorowa, która będzie chronić nowotwór, czy jest to jednak komórka, która ma potencjał go zniszczyć. Za jednym takim spojrzeniem możemy analizować nawet 16 cech jednej komórki.

- Rozpoczęliście kolejny etap projektu - prowadzicie pierwsze badania na zwierzętach. Czy można już mówić o sukcesie?

- Na to jest jeszcze za wcześnie, ale należy podkreślić, że niektóre z naszych wyników są zdecydowanie bardzo obiecujące.

- Czyli zauważacie, że przeszczepiony myszom fragment guza zmniejsza się po podaniu odpowiednich komórek?

- Odpowiem bardziej opisowo. Mysz, której podajemy podskórnie fragment guza, jest pozbawiona swojego układu odpornościowego, czyli sama nie może w żaden sposób walczyć z nowotworem. Komórki nowotworowe mogą się w jej organizmie swobodnie namnażać. Kiedy podajemy myszy komórki wyizolowane, namnożone od pacjenta - od tego samego pacjenta, od którego był podany fragment guza - obserwujemy, że faktycznie w niektórych przypadkach guz się zmniejsza. Zaobserwowaliśmy również, jak nowotwór broni się przez komórkami terapeutycznymi. Znajomość strategii wroga jest już natomiast pierwszym krokiem do jego pokonania. Przed nami dalsze badania w tym kierunku.

- Do momentu, aż?

- Aż będziemy mieli pewność, że nasze założenia działają i jesteśmy w stanie wybrać odpowiednie komórki, które efektywnie będą zwalczać nowotwór.

- Następne etapy to będą próby z pacjentami?

- Tak, ale na to trzeba jeszcze trochę poczekać.

- Finalnie powstanie szczepionka spersonalizowana. Warto dodać, że nie będzie to gotowy produkt, a bardziej strategia terapeutyczna.

- Pojęcie szczepionka faktycznie jest czasem mylące, kojarzy się głównie ze szczepieniami ochronnymi, które się podaje profilaktycznie przeciwko konkretnej chorobie. W naszym przypadku szczepionka jest określeniem już konkretnego leku, czy też strategii terapeutycznej, która będzie dobrana pod konkretnego pacjenta. Będzie ona wdrażana u pacjenta w momencie, kiedy wystąpi już choroba, na podstawie danych otrzymanych w badaniach, czyli o konkretnym statusie immunologicznym.

- Co, poza obecnym projektem, planujesz wziąć na celownik w najbliższej przyszłości?

- Myślę o własnym projekcie, a będzie nim analiza pojedynczych limfocytów pod kątem ich transkryptomu, czyli sekwencji RNA. Czyli będzie dla mnie istotne to, co komórki te w danym momencie produkują. Metoda ta dostarcza kompletu informacji i pozwala na analizę każdej pojedynczej komórki. Otrzymałem w zeszłym roku grant na te badania i mam nadzieję, że pozwolą mi one jeszcze lepiej przyjrzeć się komórkom układu immunologicznego oraz ich poszczególnym populacjom.

- Dziękuję za rozmowę.