ทีมวิจัยสิงคโปร์พัฒนา E8 นาโนบอดีเพื่อมุ่งเป้ายับยั้งการเติบโตของมะเร็งในเยื่อบุช่องท้อง

การรักษาเชิงทดลองมุ่งเป้าของเหลวรอบก้อนมะเร็ง

นักวิทยาศาสตร์ในสิงคโปร์พัฒนานาโนบอดีเชิงทดลองชื่อ E8 หลังวิเคราะห์ตัวอย่าง 397 ตัวอย่างจากมะเร็งปฐมภูมิ 21 ชนิด และระบุโปรตีนสองชนิดที่ช่วยให้มะเร็งเติบโตในเยื่อบุช่องท้อง การทดสอบเนื้อเยื่อจากผู้ป่วย 10 รายพบว่าเซลล์มะเร็งราว 70% ถูกกำจัดไป ผลนี้เป็นเหตุผลเบื้องต้นให้เดินหน้าพัฒนาการรักษาสำหรับผู้ที่มีทางเลือกจำกัด

งานวิจัยนี้มุ่งศึกษาการแพร่กระจายของมะเร็งไปยังเยื่อบุช่องท้อง ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อมะเร็งแพร่จากอวัยวะ เช่น กระเพาะอาหาร ลำไส้ใหญ่ หรือรังไข่ ไปยังเยื่อบุที่กรุช่องท้อง ตามข้อมูลของทีมวิจัย ผู้ป่วยที่มีภาวะลุกลามนี้มีอายุขัยเฉลี่ยไม่ถึง 9 เดือน

E8 ยังอยู่ระหว่างการพัฒนา ทีมวิจัยหวังว่าจะเริ่มทดสอบในคนภายใน 5 ปี โดยยังต้องประเมินความปลอดภัย ประสิทธิผล และประโยชน์ต่อการมีชีวิตรอดในมนุษย์

ศูนย์มะเร็งแห่งชาติสิงคโปร์เป็นผู้นำความร่วมมือกับสถาบันชีววิทยาระดับโมเลกุลและเซลล์ ภายใต้สำนักงานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และการวิจัย โรงพยาบาลสิงคโปร์เจเนอรัล และคณะแพทยศาสตร์ยงลู่หลิน มหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ ผลการศึกษาตีพิมพ์ในวารสาร Molecular Cancer เมื่อเดือนกันยายน

เหตุใดของเหลวในช่องท้องจึงกลายเป็นเป้าหมายการรักษา

ภาวะท้องมาน ซึ่งคือการสะสมของเหลวผิดปกติในช่องท้อง เป็นลักษณะที่พบได้ทั่วไปในมะเร็งที่แพร่ไปยังเยื่อบุช่องท้อง ของเหลวที่สะสมอาจทำให้เกิดอาการปวด และยังมีสารที่ช่วยให้เซลล์มะเร็งอยู่รอดและเติบโต จึงเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการเกิดโรค ไม่ใช่เพียงอาการที่สร้างความลำบากเท่านั้น

นักวิจัยสิงคโปร์เริ่มศึกษาการแพร่กระจายของมะเร็งสู่เยื่อบุช่องท้องในปี 2016 งานวิจัยของพวกเขาหันมาให้ความสนใจกับสภาพแวดล้อมรอบก้อนมะเร็งมากขึ้น รวมถึงของเหลวที่หล่อเลี้ยงก้อนมะเร็ง

จอห์นนี อง ผู้เขียนอาวุโสของงานวิจัยและหัวหน้าภาควิชาเนื้องอกซาร์โคมา เยื่อบุช่องท้อง และเนื้องอกชนิดพบได้น้อยของโรงพยาบาลสิงคโปร์เจเนอรัลและศูนย์มะเร็งแห่งชาติสิงคโปร์ อธิบายแนวทางนี้ว่า:

"จากจุดนี้ เรามีหลักฐานยืนยันแนวคิดว่าเราสามารถมุ่งเป้าที่ของเหลวแทนเซลล์มะเร็ง เพื่อป้องกันไม่ให้ก้อนมะเร็งเติบโตหรือแพร่กระจาย สิ่งที่เราเสนอคือการเติม 'สารออกฤทธิ์' ลงในของเหลว เพื่อสกัดกั้นศักยภาพในการเติบโตของเซลล์มะเร็ง" เขากล่าว

แนวคิดในทางปฏิบัติคือการตัดขาดแรงสนับสนุนที่มะเร็งได้รับจากสภาพแวดล้อมรอบตัว ก้อนมะเร็งต้องอาศัยมากกว่าเซลล์มะเร็งเพื่อให้เติบโตต่อไปได้ สารในของเหลวใกล้เคียงช่วยหล่อเลี้ยงก้อนมะเร็ง ทำให้นักวิจัยมีอีกจุดหนึ่งที่สามารถเข้าแทรกแซงได้

พบโปรตีนสองชนิดจากตัวอย่าง 397 ตัวอย่าง

ทีมวิจัยใช้การวิเคราะห์ระดับโมเลกุลเพื่อตรวจสอบโปรตีนและวิถีทางชีวภาพในชุดข้อมูล การวิเคราะห์ระดับโมเลกุลคือการวัดองค์ประกอบทางชีวภาพในตัวอย่าง เพื่อทำความเข้าใจว่ากระบวนการใดกำลังทำงานอยู่ และกระบวนการใดอาจเป็นเป้าหมายของยา

PAI-1 และ S100A10 เป็นโปรตีนสำคัญสองชนิดที่พบว่ามีส่วนขับเคลื่อนการพัฒนาของก้อนมะเร็งในภาวะท้องมาน โปรตีนมีหน้าที่หลากหลายทั้งภายในและรอบเซลล์ ในงานวิจัยนี้ การระบุโปรตีนที่ช่วยส่งเสริมการเติบโตของมะเร็งทำให้นักวิทยาศาสตร์มีเป้าหมายเฉพาะสำหรับศึกษาต่อ

จากนั้นนักวิจัยเลือกโปรตีนหนึ่งในสองชนิดนี้เป็นเป้าหมายของนาโนบอดีเชิงทดลอง E8 ออกแบบมาเพื่อขัดขวางโปรตีนเฉพาะที่มีส่วนสนับสนุนมะเร็ง แทนที่จะโจมตีเซลล์ที่แบ่งตัวอย่างรวดเร็วในวงกว้างเหมือนเคมีบำบัดแบบเดิม

การที่ชุดข้อมูลครอบคลุมมะเร็งปฐมภูมิ 21 ชนิดยังสะท้อนลักษณะสำคัญของการแพร่กระจายสู่เยื่อบุช่องท้อง นั่นคือมะเร็งที่เริ่มต้นจากอวัยวะต่างกันอาจแพร่เข้าสู่ช่องท้องเดียวกันได้ การศึกษาสภาพแวดล้อมร่วมนี้ช่วยให้ทีมวิจัยค้นหากลไกการเติบโตของมะเร็งที่มีจุดเริ่มต้นต่างกัน

ผลการทดสอบ E8 ในระยะแรก

นาโนบอดีคือชิ้นส่วนแอนติบอดีขนาดเล็กที่ออกแบบทางวิศวกรรมให้จดจำเป้าหมายเฉพาะ แอนติบอดีทำงานโดยจับกับโมเลกุลบางชนิด นักวิจัยจึงสามารถใช้คุณสมบัตินี้รบกวนการทำงานของโปรตีนได้ E8 นำแนวทางดังกล่าวมาใช้กับโปรตีนที่เชื่อมโยงกับการเติบโตของก้อนมะเร็งในของเหลวในช่องท้อง

นักวิทยาศาสตร์ทดสอบการรักษาในระบบทดลองสามรูปแบบ ได้แก่ เซลล์มะเร็งที่เพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการ แบบจำลองสัตว์ และตัวอย่างมะเร็งช่องท้องระยะลุกลามจากมนุษย์ที่เก็บรักษาไว้ในไฮโดรเจลที่ทำจากกรดไฮยาลูโรนิก ไฮโดรเจลเป็นวัสดุที่มีโครงสร้างคล้ายวุ้น อุ้มน้ำและช่วยพยุงเนื้อเยื่อระหว่างการทดลองได้

การทดสอบเนื้อเยื่อมนุษย์ใช้ตัวอย่างจากผู้ป่วย 10 ราย และพบว่าเซลล์มะเร็งราว 70% ถูกกำจัดไป ผลดังกล่าวเป็นผลจากเซลล์ในตัวอย่างทดลอง การทดสอบในผู้ป่วยเป็นขั้นตอนถัดไปที่จำเป็นเพื่อประเมินว่าผู้คนตอบสนองต่อการรักษาอย่างไร

องอธิบายผลการศึกษาในระบบทดลองทั้งสามรูปแบบว่า:

"ในทั้งสามระบบ การรักษายับยั้งการเติบโตของก้อนมะเร็งได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีความเป็นพิษน้อยที่สุด" เขากล่าว

ทีมวิจัยคาดว่าการรักษาที่มุ่งเป้าโปรตีนเฉพาะจะมีผลข้างเคียงน้อยกว่าเคมีบำบัดแบบเดิม ผลการทดสอบความเป็นพิษในระยะแรกสนับสนุนให้พัฒนาต่อ ขณะที่การทดลองทางคลินิกจะประเมินผลในคน สำหรับผู้ป่วย ประโยชน์ที่คาดหวังคือมีอีกวิธีในการควบคุมมะเร็งโดยมีภาระจากการรักษาน้อยลง

ผู้ป่วยจำนวนมากไม่สามารถรับการรักษาเข้มข้นได้

องกล่าวถึงการให้เคมีบำบัดในช่องท้องร่วมกับความร้อน หรือที่เรียกย่อว่า HIPEC ว่าเป็นการรักษาที่ดีที่สุดในปัจจุบันสำหรับภาวะนี้ วิธีดังกล่าวผ่าตัดนำก้อนมะเร็งที่มองเห็นออก แล้วให้เคมีบำบัดที่ผ่านการให้ความร้อนเข้าไปในช่องท้องเพื่อโจมตีเซลล์มะเร็งที่เหลืออยู่

เขากล่าวว่า โดยทั่วไปผู้ป่วย 9 ใน 10 รายไม่เหมาะกับแนวทางนี้ กล่าวอีกอย่างคือมีผู้ป่วยเพียงประมาณ 1 ใน 10 ที่เหมาะสม ทำให้คนส่วนใหญ่ยังต้องการทางเลือกอื่น

E8 กำลังได้รับการพัฒนาเพื่อแก้ช่องว่างในการดูแลรักษานี้ โดยมีเป้าหมายเพื่อเสนอการรักษาแบบมุ่งเป้าให้ผู้ป่วยที่มีทางเลือกจำกัด ซึ่งอาจช่วยลดการพึ่งพาเคมีบำบัดซ้ำหลายครั้ง การรักษานี้จะใช้ควบคู่กับวิธีที่มีอยู่ได้อย่างไรนั้น ขึ้นอยู่กับผลการพัฒนาทางคลินิก

ขนาดของปัญหาทำให้ช่องว่างนี้มีนัยสำคัญ องกล่าวว่า ในแต่ละปีมีผู้ได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นมะเร็งเยื่อบุช่องท้องมากกว่า 1.2 ล้านรายทั่วโลก โดยมะเร็งรังไข่ราว 70% มะเร็งกระเพาะอาหาร 40% และมะเร็งลำไส้ใหญ่และไส้ตรง 30% แพร่ไปยังเยื่อบุช่องท้องในช่วงใดช่วงหนึ่งของโรค

ประสบการณ์ของผู้ป่วยสะท้อนความจำเป็นในการมีทางเลือกเพิ่มขึ้น

เยียว เซอร์ เคียง อดีตนักบัญชีวัย 76 ปี ได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นมะเร็งรังไข่ระยะที่ 3 ในปี 2017 เธอเข้ารับการผ่าตัดนำมดลูกและรังไข่ออก ก่อนรับเคมีบำบัดเป็นเวลา 10 เดือน

ต่อมามะเร็งกลับมาเป็นซ้ำและแพร่ไปยังเยื่อบุช่องท้อง เธอเข้ารับการผ่าตัดหลายครั้งและรับเคมีบำบัดเพิ่มเติม ประสบการณ์นี้แสดงให้เห็นว่าการรักษาอาจกลายเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตที่ต้องเผชิญซ้ำ ๆ หลังโรคกลับมา

เยียวบริจาคของเหลวในช่องท้องให้กับการวิจัยระยะที่สอง การบริจาคของเธอเชื่อมโยงงานวิจัยในห้องปฏิบัติการเข้ากับของเหลวที่นักวิจัยกำลังพยายามทำความเข้าใจและใช้เป็นเป้าหมายในการรักษาโดยตรง

การบริจาคจากผู้ป่วยช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ศึกษาตัวอย่างจากตัวโรคได้โดยตรง ในโครงการนี้ ของเหลวในช่องท้องช่วยเปิดเผยสภาพแวดล้อมที่ก้อนมะเร็งในช่องท้องเติบโต ขณะที่เนื้อเยื่อมะเร็งที่เก็บรักษาไว้เป็นอีกระบบหนึ่งสำหรับทดสอบการรักษาเชิงทดลอง

จากงานวิจัยที่เริ่มในปี 2016 สู่แผนทดสอบในมนุษย์

ขณะนี้ทีมวิจัยกำลังพัฒนาการรักษาให้ได้มาตรฐานสำหรับใช้ในทางคลินิก เพื่อเตรียมความพร้อมสำหรับการนำไปใช้ในการวิจัยในมนุษย์ ขั้นตอนนี้เป็นการเชื่อมงานทดลองในห้องปฏิบัติการเข้ากับผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสำหรับการทดลองทางคลินิก

องกล่าวว่า นักวิจัยหวังว่าจะเริ่มการทดลองในคนครั้งแรกภายใน 5 ปี เขาระบุว่านาโนบอดีนี้เป็นตัวเลือกหลักในความพยายามพัฒนาการรักษาสำหรับผู้ป่วยที่มีทางเลือกจำกัด

หมุดหมายสำคัญมีดังนี้:

• 2016: ทีมวิจัยเริ่มศึกษาว่ามะเร็งแพร่ไปยังเยื่อบุช่องท้องได้อย่างไร
• 2017: เยียวได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นมะเร็งรังไข่ระยะที่ 3 และต่อมาได้บริจาคของเหลวในช่องท้องให้แก่งานวิจัย
• กันยายน: ผลการศึกษาตีพิมพ์ในวารสาร Molecular Cancer
• ขั้นตอนถัดไป: พัฒนาให้ได้มาตรฐานสำหรับใช้ในทางคลินิก โดยตั้งเป้าเริ่มการทดลองในคนครั้งแรกภายใน 5 ปี

การทดลองนี้มีเป้าหมายศึกษาความปลอดภัยและประสิทธิผลในผู้ป่วย ขั้นตอนดังกล่าวจะเป็นตัวตัดสินว่าผลการทดลองในห้องปฏิบัติการที่น่าพอใจจะนำไปสู่การรักษาที่เป็นประโยชน์สำหรับผู้ป่วยมะเร็งที่แพร่กระจายสู่เยื่อบุช่องท้องได้หรือไม่

การค้นพบนี้อาจเปลี่ยนแปลงอะไรให้ผู้ป่วยได้บ้าง

จิมมี โซ ศาสตราจารย์ประจำภาควิชาศัลยศาสตร์ คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ กล่าวว่าการค้นพบนี้น่าตื่นตัว เพราะอาจนำไปสู่การรักษาภาวะแทรกซ้อนที่พบได้บ่อยและมักเป็นอันตรายถึงชีวิตจากมะเร็งในช่องท้อง

โซกล่าวถึงเป้าหมายสำหรับผู้ป่วยว่า:

เราหวังว่างานวิจัยนี้จะนำไปสู่ทางเลือกการรักษาที่ดีขึ้นและจุดประกายความหวังให้ผู้ป่วยที่กำลังเผชิญภาวะที่ยากลำบากนี้ในท้ายที่สุด

งานวิจัยนี้รวบรวมองค์ประกอบสองด้านของปัญหาไว้ด้วยกัน ได้แก่ การระบุสิ่งที่ช่วยให้ก้อนมะเร็งเติบโตในของเหลวในช่องท้อง และการพัฒนายาที่ออกแบบมาเพื่อขัดขวางกระบวนการดังกล่าว ตัวอย่าง 397 ตัวอย่างช่วยให้ระบุเป้าหมายได้ ส่วนระบบทดลองสามรูปแบบเปิดโอกาสให้ทีมวิจัยทดสอบแนวทางการรักษาที่เสนอ

สำหรับผู้ป่วยที่ต้องเผชิญการผ่าตัดหรือเคมีบำบัดซ้ำ เป้าหมายที่เป็นรูปธรรมคือการมีทางเลือกการรักษาเพิ่มเติมที่ควบคุมการเติบโตของก้อนมะเร็งและก่อผลเสียต่อร่างกายน้อยลง E8 ผ่านหมุดหมายการทดลองเบื้องต้นแล้ว และแผนเข้าสู่การทดสอบในมนุษย์คือขั้นตอนถัดไปสู่เป้าหมายนั้น

ประเด็นสำคัญ

• นักวิจัยสิงคโปร์พัฒนา E8 นาโนบอดีเชิงทดลองที่มุ่งเป้าโปรตีนซึ่งช่วยส่งเสริมการเติบโตของมะเร็งในของเหลวในช่องท้อง
• การวิเคราะห์ตัวอย่าง 397 ตัวอย่างจากมะเร็งปฐมภูมิ 21 ชนิด ระบุ PAI-1 และ S100A10 เป็นตัวขับเคลื่อนสำคัญของการเติบโต
• การทดสอบเนื้อเยื่อจากผู้ป่วย 10 รายพบว่าเซลล์มะเร็งราว 70% ถูกกำจัดไป
• ทีมวิจัยระบุว่า การรักษายับยั้งการเติบโตของก้อนมะเร็งโดยมีความเป็นพิษน้อยที่สุดในเซลล์ที่ทดลองในห้องปฏิบัติการ แบบจำลองสัตว์ และเนื้อเยื่อมนุษย์ที่เก็บรักษาไว้
• จอห์นนี องระบุว่า โดยทั่วไปผู้ป่วย 9 ใน 10 รายไม่เหมาะกับการผ่าตัดร่วมกับเคมีบำบัดในช่องท้องที่ให้ความร้อน
• นักวิจัยหวังว่าจะเริ่มการทดลองในคนครั้งแรกภายใน 5 ปี