Ο Michael Platten ανεβαίνει στη σκηνή του Falling Walls Science House, στην οδό Karl-Marx-Allee 34, στο Βερολίνο με μεγάλο ενθουσιασμό το απόγευμα της 9ης Νοεμβρίου. Είναι ένας από τους επιστήμονες- “The brightest minds of the planet” (Τα φωτεινά μυαλά του πλανήτη) -που συμμετείχαν φέτος ως προσκεκλημένοι ομιλητές στο συνέδριο Falling Walls Summit 2024, στον ετήσιο θεσμό συνάντησης της επιστήμης με την κοινωνία στην Γερμανική πρωτεύουσα.
Η εκδήλωση εντάσσεται στο πλαίσιο των επετειακών δράσεων για την Πτώση του Τείχους και κάθε χρόνο καθένας και καθεμιά από τους επιστήμονες από διαφορετικά ερευνητικά πεδία περιγράφει την προσπάθειά του/της να ρίξει τα δικά του/της τείχη.
Ο Michael Platten δεν μπορεί να κρύψει τη χαρά του, όχι μόνο γιατί συμμετείχε στον ετήσιο αυτό σημαντικό θεσμό, αλλά και γιατί είναι ο νικητής του “Breakthrough of the Year 2024” (Ανακάλυψη της Χρονιάς) στην κατηγορία Life Sciences (Επιστήμες της Υγείας) του Ιδρύματος Falling Walls.
Μέσα στα 15 λεπτά που έχει στην διάθεσή του βιάζεται να μιλήσει στο κοινό για τα πειραματικά εμβόλια εναντίον του γλοιώματος (όγκος εγκεφάλου) που ανέπτυξε με την ομάδα του στο Γερμανικό Κέντρο Έρευνας για τον Καρκίνο, τα οποία δοκιμάζονται σε εθελοντές ασθενείς, επιδεικνύοντας θετικά αποτελέσματα.
Το σημαντικό αυτών των εμβολίων είναι η ικανότητά τους να κινητοποιούν το ανοσοποιητικό σύστημα του ανθρώπου για να στοχεύει και να επιτίθεται με απόλυτη ακρίβεια σε έναν από τους πιο θανατηφόρους τύπους εγκεφαλικών όγκων.
Αυτό εξάλλου είναι και το «τείχος» που θέλει να σπάσει ο καθηγητής και να προωθήσει τη θεραπεία μιας από τις πιο θανατηφόρες μορφές όγκων του εγκεφάλου.
Ο καθηγητής Νευρολογίας Michael Platten, που συμπεριλαμβάνεται στο 1% των ερευνητών με τις περισσότερες αναφορές στον κόσμο στο πεδίο του, είναι επικεφαλής της Clinical Cooperation Unit Neuroimmunology and Brain Tumor Immunology (Μονάδας Κλινικής Συνεργασίας Νευροανοσολογίας και Ανοσολογίας Όγκων Εγκεφάλου) στο Γερμανικό Κέντρο Έρευνας για τον Καρκίνο (Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ) και διευθυντής του Τμήματος Νευρολογίας στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο του Μανχάιμ (Universitätsklinikum Mannheim, UMM). Από τον περασμένο Οκτώβριο είναι επίσης πρόεδρος της Ευρωπαϊκής Ένωσης Νευρο-Ογκολογίας (EANO).
Ο Γερμανός επιστήμονας ξεκινά την παρουσίασή του με την fMRI μιας νεαρής ασθενούς με γλοίωμα και την ραγδαία εξέλιξή του μετά από 6 μήνες. Ο όγκος, όπως φαίνεται στη διαφάνεια, έχει σχεδόν καλύψει όλο της τον εγκέφαλο…
Σπάζοντας το τείχος των εμβολίων εναντίον του όγκου στον εγκέφαλο
Ο καθηγητής αναφέρει πως το ανοσοποιητικό μας σύστημα περιέχει ένα μοναδικό σετ από 100 δισεκατομμύρια Τ κύτταρα με 1 δισεκατομμύριο διαφορετικούς υποδοχείς (TCRs) στην επιφάνειά τους που μπορούν να στοχεύσουν μολυσμένα ή καρκινικά κύτταρα και παρομοιάζει τα εμβόλια που έχει αναπτύξει με τα ‘φτερωτά κλειδιά’ του Χάρι Πότερ που μάγεψε ο καθηγητής Filius Flitwick για να ξεκλειδώσουν την πόρτα και να σώσουν τη ‘Φιλοσοφική Λίθο’. Εν προκειμένω τα φτερωτά κλειδιά-εμβόλια ‘ξεκλειδώνουν’ τον κατάλληλο υποδοχέα.
Το ανοσοποιητικό μας σύστημα αναγνωρίζει μικρές διαφορές μεταξύ των φυσιολογικών πρωτεϊνών και των μεταλλαγμένων πρωτεϊνών που προκαλούν καρκίνο. Η ομάδα του καθηγητή διαπίστωσε ότι μια κοινή μεταλλαγή στο γονίδιο IDH1 που κωδικοποιεί την ισοκιτρική δεϋδρογονάση 1, εμφανίζεται σχεδόν στο 80% όλων των διεισδυτικών/διάχυτων γλοιωμάτων βαθμού ΙΙ-ΙΙΙ, και μαζί με την ομάδα του σχεδίασαν εμβόλιο που μιμείται αυτή την μεταλλαγή (IDH1 R132) και κινητοποιεί το ανοσοποιητικό σύστημα εναντίον της.
«Τέτοιες μεταλλαγές που συμβαίνουν με την ίδια μορφή σε πολλούς ασθενείς, προσφέρονται κυριολεκτικά για την ανάπτυξη εμβολίων εναντίον όγκων επειδή εμφανίζονται σε όλα τα καρκινικά κύτταρα. Καθώς οι μεταλλαγές είναι αιτία για την ανάπτυξη γλοιωμάτων, ο εμβολιασμός εναντίον τους αγγίζει το πρόβλημα στη ρίζα του», εκτιμά ο Michael Platten.
Καθώς ο καρκίνος τυπικά αποτελείται από πολλούς διαφορετικούς κλώνους με διαφορετικές μεταλλαγές, η εύρεση αυτών των μεταλλαγών που εντοπίζονται σε όλα τα κύτταρα ενός δεδομένου όγκου είναι σημαντική για τα εμβόλια ώστε να διασφαλίζεται ότι στοχεύονται όλα τα καρκινικά κύτταρα Μάλιστα ο καθηγητής φέρνει ως παράδειγμα τη Λερναία Ύδρα με τα πολλά κεφάλια για να περιγράψει τους διαφορετικούς κλώνους με τις μεταλλαγές.
Η ομάδα του Platten για να αναπτύξει το ειδικό πεπτιδικό εμβόλιο αναδημιούργησε συνθετικά το τμήμα της πρωτεΐνης IDH1 με τη χαρακτηριστική μεταλλαγή, και διαπίστωσε πως το εμβόλιο IDH1 SCA-VAC μπόρεσε να σταματήσει την ανάπτυξη καρκινικών κυττάρων που φέρουν αυτή την μεταλλαγή.
Το εμβόλιο IDH1 SCA-VAC ολοκλήρωσε τη δοκιμή Φάσης Ι στην οποία συμμετείχαν 32 ασθενείς από διαφορετικά Κέντρα στη Γερμανία, με πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα. Πυροδότησε την επιθυμητή ανοσοαπόκριση στον ιστό του όγκου και αποδείχθηκε ασφαλές, όπως ανέφερε η ομάδα στο περιοδικό Nature.
Οι γιατροί δεν παρατήρησαν σοβαρές παρενέργειες σε κανέναν από τους εθελοντές που εμβολιάστηκαν. «Στο 93% των ασθενών, το ανοσοποιητικό σύστημα αντέδρασε ειδικά στο πεπτίδιο του εμβολίου, ενώ το 82% έζησε για 3 χρόνια χωρίς να εξελιχθεί ο όγκος», αναφέρει ο καθηγητής. Αυτήν τη στιγμή η ερευνητική ομάδα ετοιμάζεται να εισαγάγει το εμβόλιο στη δοκιμαστική φάση II.
Αξίζει να σημειωθεί πως το 2019, ο Platten για την ανακάλυψη αυτού του εμβολίου, τιμήθηκε με το Γερμανικό Βραβείο Καρκίνου, ενώ τον περασμένο Απρίλιο απέσπασε το βραβείο Paul Martini 2024 για την ανάπτυξη θεραπευτικών εμβολίων κατά των κακοήθων όγκων του εγκεφάλου.
Και δεύτερο εμβόλιο
Μια άλλη γονιδιακή μεταλλαγή στο γονίδιο που κωδικοποιεί την ιστόνη H3 (H3K27M), που είναι μια πρωτεΐνη ‘πακεταρίσματος’ του DNA εμφανίζεται σε ένα ποσοστό πάνω από 80% ασθενών με διάχυτα γλοιώματα. Ένα πανομοιότυπο σφάλμα στο DNA δημιουργεί μια νέα δομή πρωτεΐνης, γνωστή ως νεο-επίτοπο, η οποία μπορεί να αναγνωριστεί ως ξένη από το ανοσοποιητικό σύστημα του ασθενούς.
Η ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Michael Platten ανακατασκεύασε συνθετικά το τμήμα της πρωτεΐνης ιστόνης Η3 με τη χαρακτηριστική μεταλλαγή και ανέπτυξε ένα δεύτερο πεπτιδικό εμβόλιο που στοχεύει νέο-επιτόπους, το οποίο δοκιμάστηκε σε 8 ασθενείς. Ο πρώτος ασθενής έλαβε δόση τον Ιανουάριο του 2023. Το εμβόλιο H3 SCA-VAC βρίσκεται επί του παρόντος σε δοκιμαστική φάση Ι.
Οι 5 από τους 8 εθελοντές που έλαβαν το πεπτιδικό εμβόλιο H3 SCA-VAC (ένα μακρύ πεπτίδιο από 27 αμινοξέα) ανέπτυξαν ειδικές ανοσολογικές αποκρίσεις εναντίον της μεταλλαγμένης πρωτεΐνης. Μάλιστα η fMRI μίας από τους ασθενείς που παρουσίασαν ισχυρή ανοσολογική απόκριση, όπως παρουσιάζει ο καθηγητής σε μια διαφάνεια, δείχνει ότι ο όγκος υποχώρησε εντελώς και εξαφανίστηκε για 31 μήνες.
Για να αναπτύξει τα πεπτιδικά εμβόλια που στοχεύουν τις δύο πιο κοινές μεταλλαγές σε ανίατους όγκους εγκεφάλου (IDH1R132H και H3K27M) και όχι μόνο, ο καθηγητής συνίδρυσε την εταιρεία Tcelltech που είναι μια spin-out του Γερμανικού Κέντρου Έρευνας για τον Καρκίνο (Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ).
Εξατομικευμένες κυτταρικές ανοσοθεραπείες κατά εγκεφαλικών όγκων
Τα πεπτιδικά εμβόλια λειτούργησαν σε ασθενείς με διαφορετικούς υποδοχείς στην επιφάνεια κάθε κυττάρου που επιτρέπουν στο ανοσοποιητικό να αναγνωρίζει το «εαυτό» από το «ξένο», ενώ προκειμένω της μεταλλαγμένης πρωτεΐνης.
Ο Platten αναζητά τώρα τέτοιους υποδοχείς ανοσοκυττάρων από ασθενείς με όγκο στον εγκέφαλο για να αναπτύξει εξαιρετικά εξατομικευμένες κυτταρικές ανοσοθεραπείες.
Όπως μας περιγράφει αρχικά απομονώνει Τ-κύτταρα από ένα δείγμα του ιστού του όγκου του ασθενούς και στη συνέχεια εξετάζει αυτό τον κυτταρικό πληθυσμό για να βρει υποδοχείς Τ-κυττάρων που αναγνωρίζουν τις ειδικές για τον όγκο μεταλλαγές (επιτόπους).
Για να δείξει στο κοινό την δυσκολία αυτής της διαδικασίας, ο καθηγητής παρομοιάζει αυτούς του υποδοχείς Τ-κυττάρων πάλι με τα ‘φτερωτά κλειδιά’ του Χάρι Πότερ και, υπό μορφή παιχνιδιού, παροτρύνει το κοινό να ψάξει κάτω από την καρέκλα του για να βρει το κλειδί που είναι κολλημένο. Ένα μοναδικό κλειδί με κόκκινο χρώμα που υπάρχει κολλημένο σε μια από τις καρέκλες της αίθουσας είναι ο υποδοχέας που ψάχνει ο ερευνητής.
Η ιδέα εδώ είναι η δημιουργία «διαγονιδιακών Τ-κυττάρων υποδοχέα Τ-κυττάρων» που εγχέονται στη συνέχεια εκ νέου στον ασθενή σε μεγάλους αριθμούς για να σκοτώσουν αποτελεσματικά τα καρκινικά κύτταρα.
Επειδή όμως αυτή η αναζήτηση στην πράξη δεν είναι παιχνίδι, αλλά μια επίπονη και μακρά διαδικασία, ο Michael Platten χρησιμοποιεί τώρα την τεχνητή νοημοσύνη σε ένα έργο που απέσπασε τον περασμένο Απρίλιο την υψηλού κύρους χρηματοδότηση ERC Advanced Grant 2024 ύψους 2,5 εκατομμυρίων ευρώ για τα επόμενα πέντε έτη.
Ο Platten μαζί με την ομάδα του εκπαίδευσαν ένα μοντέλο AI σε δεδομένα αλληλούχησης των Τ κυττάρων και μπορούν να προβλέψουν ποιοι υποδοχείς αναγνωρίζουν τον καρκίνο. Αυτός ο ταξινομητής, που ονομάζεται “PredicTCR”, προσδιορίζει τα αντιδρώντα στον όγκο Τ κύτταρα με ακρίβεια άνω του 90% και στον μισό χρόνο.
Και ενώ η έρευνα συνεχίζεται, η επιθυμία του καθηγητή Platten είναι να εμπνεύσει την επόμενη γενιά επιστημόνων. Η συμβουλή που τους δίνει είναι: «Να είναι γενναίοι, να κάνουν ερωτήσεις, να δουλεύουν σε ομάδες και να διαμοιράζονται τις γνώσεις τους. Και αν χρειαστεί, να μην φοβηθούν να μπουν σε εντελώς νέα πεδία έρευνας».
Όσο για το ποια ήταν η πιο συναρπαστική στιγμή που έχει μέχρι στιγμής βιώσει κατά τη διάρκεια της έρευνας του;
«Δύο είναι στιγμές. Η πρώτη όταν διαπιστώσαμε σε έναν ασθενή ότι τα κύτταρα του ανοσοποιητικού ήταν σε θέση να αναγνωρίσουν τη λεπτή διαφορά μεταξύ της μεταλλαγμένης πρωτεΐνης που προκαλεί καρκίνο και της φυσιολογικής και η δεύτερη όταν είδαμε ότι το εμβόλιο μας προκάλεσε μια ειδική ανοσολογική απόκριση στον όγκο του εγκεφάλου ενός ασθενούς στην κλινική μας δοκιμή», αναφέρει ο ίδιος.
