Aneb hledání jednoho velmi specifického svatého grálu během hledání mnoha dalších svatých grálů

Karcinom slinivky je nádorové onemocnění, o kterém jste možná slyšeli. Má pověst neúprosného zabijáka, a možná právě proto jste o něm slyšeli v jedné z asi 20 zaručených zpráv o karcinomu slinivky Miloše Zemana za posledních 12 let a jedné z asi 50 zaručených zpráv o karcinomu slinivky Vladimira Putina za poslední 4 roky. To znamená asi tak 20 dávno mrtvých Milošů Zemanů a 50 dávno mrtvých Vladimirů Putinů. Nebo spíš přání otcem myšlenky. Nevermind, karcinom slinivky a ještě konkrétněji pankreatický duktální adenokarcinom (PDAC) je jedna z největších nočních můr onkologie. Typická je pozdní diagnóza vlivem asymptomatického průběhu v časné fázi PDAC a celkové nenápadnosti kvůli přítomnosti slinivky hluboko uvnitř břišní dutiny. Okolo nádoru se tvoří vysoce kompaktní desmoplastické stroma, tedy vazivová bariéra, kterou tělo vytváří v reakci na růst nádoru, ale desmoplastické stroma pak následně paradoxně brání průniku imunitních buněk i chemoterapie. Pro PDAC je typická naprosto tristní míra přežití pacientů a v posledních dekádách i zcela zanedbatelný pokrok v terapii.

Zcela zásadní onkogenní driver v PDAC je KRAS. Tedy, KRAS je název genu, protein, který kóduje, se nazývá K-Ras. Ten je součástí zásadní signální kaskády známé jako MAP kinázová dráha, která je jedním z hlavních hybatelů v instruování genové exprese buněk k růstu a dělení, souhrnně proliferaci. K-Ras je zde jedním z článků řetězce, který vede k předání tohoto signálu od extracelulární signální molekuly (třeba růstového faktoru) až k samotnému ovlivnění genové exprese (transkripčním faktorem). Když se podíváme, co K-Ras sám o sobě dělá, ze všeho nejradši chroupe nukleotid guanosin trifosfát (GTP). Neboli je to GTPáza. Může existovat ve třech stavech, bez GTP (smutný a hladový), s navázaným GTP (šťastný a s plnou hubou) a s navázaným GDP (spokojený, právě si kousnul a odštěpil jeden fosfát za vzniku guanosin difosfátu, GDP). Pokud má navázané GTP, je v aktivním stavu a může aktivovat další protein v kaskádě, např. kinázu Raf. Pak dojde za pomoci dalšího proteinu k onomu rozštěpení GTP na GDP a jiný protein pak napomáhá k uvolnění GDP výměně za čerstvé GTP. Takhle to tedy funguje při normálním stavu.

Při PDAC je KRAS mutovaný u přibližně 90 % pacientů, což znamená, že je to zcela evidentní driver vzniku onemocnění a také, že mutace způsobuje v proteinu nějaké změny, které navozují agresivní charakter PDAC. Typicky je touto změnou mutace která způsobuje silnou preferenci K-Ras k aktivnímu stavu s navázaným GTP a neochotu z něj odejít (učebnicově se zjednodušuje jako “zaseknutí v aktivním stavu”, ale tak to úplně není, ve skutečnosti zhoršuje schopnost K-Ras hydrolyzovat GTP na GDP). Takto mutovaný K-Ras je navíc terapeutický oříšek. Zaprvé, K-Ras obecně váže GTP/GDP s pikomolární afinitou, není tedy snadné či možné vymyslet kompetitivní inhibitor, který by se úspěšně procpal na místo GTP/GDP. Zadruhé, K-Ras má poněkud hladký povrch a nikomu se nepodařilo najít jakékoli vhodné místo pro navázání jiné molekuly, které by cokoli kloudného pomohlo řešit. Blíží se dokonale kulovému onkogenu ve vakuu.

Ne že by žádné fungující terapeutické látky neexistovaly. Vždycky tam ale bylo nějaké ale. Existují například inhibitory pro specifickou mutaci KRAS G12C (cystein místo glycinu na pozici 12), u které se může inhibitor přímo navázat na přítomný cystein. Inhibitory jako sotorasib a adagrasib navázáním na mutovaný cystein zaseknou K-Ras naopak v inaktivním stavu s navázaným GDP. Nicméně G12C je poměrně vzácná mutace, u PDAC tvoří asi jen 1-2 % případů. Mnohem častější je G12D (asi 40 %), G12V a G12R. Proti G12D se s velkými obtížemi podařilo taktéž vyvinout inhibitory, MRTX1133 a zoldonrasib, a pokrýt 40 % případů PDAC je solidní úspěch vědy. Nicméně, tato terapie skrz inhibitory zaměřené na mutovaný KRAS posléze přestává fungovat vlivem skutečnosti, že funkci K-Ras mohou v rámci adaptivní odpovědi na terapii zastoupit jednak jiné proteiny z rodiny Ras, kódované geny NRAS a HRAS, jednak nemutovaná alela K-Ras (viz pojmy “wild type adaptive resistance”, “rapid pathway reactivation through wild-type RAS isoforms”), šach mat vědo, co tam máš dál?

Zmíněné inhibitory jsou zaměřené proti mutované verzi K-Ras a Sotorasib a Adagrasib jsou také zaměřené čistě proti K-Ras ve “vypnutém” stavu s navázaným GDP. Což takhle inhibitor, který by cílil na K-Ras v aktivním stavu s navázaným GTP a v tomto stavu by ho dokázal inhibovat? To přesně dělá například zmíněný zoldonrasib, jenže ten cílí jen na jednu z mutovaných variant. Co kdyby ale takový inhibitor cílil na nemutovaný K-Ras, ba co víc, co kdyby cílil stejnou měrou i na další proteiny z rodiny Ras, takže by neměla šanci ani adaptivní odpověď přes jejich reaktivaci? Kombinace všech těchto vlastností by byla něco jako zlatý grál terapie PDAC. Nyní se zdá, že byl nalezen, a cesta k němu vedla skrz třídu terapeutik zvaných molekulární lepidla.

Molekulární lepidla jsou v tomto kontextu molekuly, které zajistí interakci dvou proteinů, ke které by jinak nedocházelo, a to tak, že s nimi vytvoří ternární komplex (ternární je divné slovo, ale biologové ho mají rádi; znamená to komplex z tří částí) díky tomu, že vazbou na protein změní jeho povrchovou strukturu. Možná jste o nějakých molekulárních lepidlech slyšeli. Některá jsou degradativní: thalidomid/lenalidomid lepí cílový protein k E3 ubiquitin ligáze, čímž jej směřuje k proteasomální degradaci. Jiná jsou non-degradativní, jako např. imunosupresivní lék takrolimus, který inhibuje cílový protein prostě tím, že jej naváže ke konkrétnímu jinému proteinu, čímž zamezí jeho imunomodulační funkci. Nebo přírodní látka cyklosporin A, která se váže na malý hojný cytosolický chaperon cyklofilin A (chaperon je funkční třída proteinů, jejichž funkcí je pomáhat jiným proteinům zaujmout správnou konformaci… tedy něco jako tvar), a tato dvojice se pak váže na důležitý signalizační protein kalcineurin, který je tím inhibován a tím i jeho role v modulaci imunitní odpovědi. A na takovém principu přesně funguje inhibitor daraxonrasib, o kterém je tento terapeutický text.

Daraxonrasib funguje na principu nedegradativního molekulárního lepidla. Jeho princip spočívá nejdřív v interakci s buněčným chaperonem jménem cyklofilin A… jejda, to je ten samý cyklofilin A jako v předchozím odstavci! (To samozřejmě není náhoda.) Interakce způsobí změnu povrchu molekuly cyklofilinu A za vzniku nové, “neomorfní” povrchové struktury. Narozdíl od Neomorpha z Vetřelců ale neutrhne nikomu hlavu, ani K-Ras, žvýkajícímu si zrovna spokojeně GTP v aktivním stavu, spíš mu… něco jako… zasedne ruce. Přesněji řečeno, neomorfní interface cyklofilinu A se naváže na část K-Ras zodpovědnou za předání signálu v MAP kinázové kaskádě. A pokud má K-Ras zasedlé ruce, tak abych tu analogii dovedl do konce, nemůže plácnout po zadku Raf kinázu, aby ta následně fosforylovala další kinázu v pořadí. K-Ras tu pořád je, ale nepředává signál dál.

Další ohromná výhoda daraxonrasibu spočívá také v tom, že je “pan-RAS”, teda to zní trochu hrozivě, ale je tím myšleno, že je multiselektivní, neomezuje se jen na proteinový produkt genu KRAS, ale i jeho izoformy NRAS a HRAS, které, jak zmiňuju výše, mají při adaptivní odpovědi nádoru na léčbu tendenci K-Ras zastoupit. Díky tomu není nutné řešit alelickou heterogenitu rozličných mutací genu KRAS při PDAC, protože prostě není pro tento typ terapie vůbec relevantní. 

V globální klinické studii RASolute 302 byl dříve léčeným pacientům (tzn. “second-line treatment”) s metastatickým PDAC podáván v 3. fázi studie daraxonrasib (n = 248) a srovnáván se čtyřmi standardními chemoterapeutickými režimy. Daraxonrasib měl medián hodnoty overall survival (celkové míry přežití) 13,2 měsíce oproti 6,7 u standardních chemoterapiíx, a hodnotu hazard ratio (poměr míry rizika) mezi dvěma skupinami 0,4 (tj. asi 60% snížení rizika úmrtí). Objektivní míra odpovědi u pacientů byla 33,2 % u daraxonrasibu vs. 11,8 % u chemoterapií a tolerabilita srovnatelná (61,8 % vs. 69,6 % - míra nežádoucích účinků stupně 3 či více).

Následuje klinická studie RASolute 303, ve které jsou tentokrát léčeni pacienti, kterým PDAC dosud nebyl léčen (jedná se tedy o “first-line treatment”), a to jednak v kombinaci s gemcitabinem/nab-paclitaxelem či bez této kombinace. Na výsledky této studie teprve čekáme, ale předcházely jí 1./2. fáze NCT05379985 coby monoterapie daraxonrasibem a NCT06445062 v kombinaci s další chemoterapií, a jejich výsledky překonaly očekávání.

Každá terapie nádorového onemocnění má jednu velmi obvyklou achillovu patu, a tou je rezistence. Adaptivní mechanismy nádorových buněk jsou při jejich počtu a ochotě zkoušet vše myslitelné, aby se vymkly z klinče mechanismu terapie, probabilisticky ve výhodě. A i v případě daraxonrasibu už jsou v této fázi známy, což samo o sobě ilustruje, jak moc je tento problém zdrojem frustrací onkologů. Jsou to například mutace KRAS v tyrosinu 64, amplifikace genu KRAS, nebo loss-of-function mutace v cyklofilinu A, což je mechanismus rezistence unikátní pro tento typ terapie. Odpovědí vědy by pak do budoucnosti mohly být molekuly druhé generace navržené tak, aby předcházely vzniku nejtypičtějších mutovaných cílových molekul. Existují i reporty ukazující příznivý účinek kombinace kupříkladu s imunoterapií. Asi lze tušit, že takovou hru lze s nádorovým onemocněním hrát, a v některých případech i vyhrát, to ano, ale rozhodně nikdy s pocitem, že jste dosáhli definitivního vítězství.

Není ale nutné končit tento text jakkoli negativně. Je nutné zdůraznit, že to, co zde popisuji není nezdar, ale naopak zásadní průlom, onkogen, který byl dříve pasován na “undruggable”, a cesta k jeho inhibici byla dokonce nalezena pomocí třídy léčiv, u které by to každý nečekal. Konečně se podařilo inhibiovat Ras proteiny v aktivním stavu, držíme v rukou svatý grál, jen je to prostě jeden z mnoha hledaných svatých grálů. Svatý grál proti jednomu konrkétnímu problému, zcela evidentně výrazně prodlužuje přežití pacientů, jen tedy vycházíme z opravdu hodně krátkého přežití u velmi agresivního druhu nádorového onemocnění. Ale tohle rozhodně není konec, je to průlom, po kterém může následovat nevídané.