laboratoř experimentální onkologie

Výzkumná činnost laboratoře experimentální onkologie (LEO) je zaměřena na charakterizaci průběhu nádorových onemocnění u různých živočišných modelů. Hlavní důraz je v současné době kladen na sledování účinku devitalizace na nádorovou tkáň a na analýzu pochodů, které tento zákrok v živém organismu vyvolává.

 co je devitalizace?

Devitalizace je originální chirurgický postup vyvinutý českým chirurgem MUDr. Karlem Fortýnem, CSc. (1930-2001) pro léčbu pevných nádorů. Spočívá v cílené ischemizaci nádorového ložiska podvázáním jeho arteriálních a venózních cév a v ponechání takto ošetřené nádorové tkáně v organismu. Devitalizace se aplikuje na takové nádorové ložisko, které je z chirurgického hlediska nejlépe přístupné. Se stejným efektem by tak mohl být ošetřen primární nádor (celý nebo jeho část) nebo některá z orgánových metastáz (např. lymfatická uzlina). Při provádění devitalizace se zásadně používá nevstřebatelný šicí materiál (silon, orsilon nebo hedvábí).

 účinek devitalizace na zdravou tkáň v experimentu

První devitalizační pokusy byly prováděné v liběchovském pracovišti (tehdejší název: Ústav fyziologie a genetiky hospodářských zvířat, Československá akademie věd) zhruba od roku 1980. Byly zaměřené na sledování účinku devitalizačního zákroku na zdravý organismus s cílem zjistit případné vedlejší nežádoucí účinky ohrožující zdravotní stav ošetřených jedinců. Pokusy byly prováděny především na miniaturních prasatech a na laboratorních potkanech. Devitalizací byly ošetřeny různé části zažívacího traktu (tenké a tlusté střevo v délce 10-180 cm včetně jeho obsahu, části žaludku, recta a sigmoidea), ledviny, plíce a játra. Devitalizované tkáně byly analyzovány histologicky a byla sledována celková reakce pokusných zvířat na tyto zákroky. Pokusná zvířata přežívala bez jakýchkoliv zdravotních potíží a negativních účinků na organismus. Nebylo zaznamenáno žádné zřetelnější zvýšení tělesné teploty ani žádné změny hematologických parametrů v periferní krvi, které by signalizovaly rozsáhlý, devitalizací způsobený zánětlivý proces, peritonitidu nebo septické stavy, jak by se dalo očekávat podle současných chirurgických názorů. Na histologických preparátech odebraných při revizních operacích bylo prokázáno, že devitalizovaná tkáň byla postupně v průběhu několika týdnů odbourána a na jejím místě byl nalezen jen malý zbytek fibrotického vaziva.

 účinek devitalizace na nádorovou tkáň v experimentu

V roce 1989 bylo ve stádu miniaturních prasat chovaných v ÚŽFG v Liběchově objeveno několik selat s kožním nádorem - maligním melanomem. Po vyléčení takto postižených jedinců devitalizační technikou a po jejich zařazením do chovu bylo získáno větší množství zvířat s tímto nádorem a byla tak postupně ustanovena linie miniprasat označená akronymem MeLiM (Melanoma-bearing Libechov Minipigs). Melanom u této linie je dán geneticky. Vyskytuje se zhruba u poloviny zvířat obvykle jako mnohočetné kožní nádory na různých částech těla. Jejich histologická, imunohistochemická a biochemická charakterizace a rozsáhlá diseminace melanomových buněk vedoucí ke vzniku orgánových metastáz a k fatálnímu konci postižených zvířat jasně potvrzují maligní chování tohoto prasečího nádoru a ukazují na jeho značnou podobnost s lidským melanomem. V klinické oblasti představuje melanom jeden z nejproblematičtějších nádorů. V posledních desetiletích jeho výskyt v bělošské populaci celosvětově neustále narůstá (zhruba o 5% případů ročně
současná incidence je značně závislá na geografické lokalitě a pohybuje se zhruba v rozmezí 10-80 případů/100 000 obyvatel). Léčba pacientů s prokázanými vzdálenými metastázami je standardními léčebnými postupy obvykle neúspěšná, protože melanom vykazuje značnou rezistenci vůči chemoterapii i radioterapii. Je proto velmi žádoucí hledat nové a účinnější terapeutické techniky.

Miniprasata linie MeLiM se jeví jako velmi vhodný model pro tento účel. Devitalizační technikou byla ošetřena zvířata s nodulárním melanomem (tj. nejagresivnější formou tohoto nádoru vykazující vertikální růst do hlubších vrstev škáry) a s histologicky prokázanými metastázami v lymfatických uzlinách a ve viscerálních orgánech (slezina, játra). Po devitalizaci jednoho z kožních melanomů sérií částečně se překrývajících matracových stehů vedených pod bází nádoru byl v průběhu následujících 4-6 měsíců (v závislosti na velikosti nádorů a rozsahu metastáz) histologicky prokázán a biochemicky potvrzen generalizovaný rozpad a postupné vymizení melanomových buněk ve všech kožních nádorech a ve všech předtím prokázaných metastatických ložiskách. Kromě částečné změny zbarvení (vybělování štětin v okolí nádorů nebo vznik celkového melírování) nebyl pozorován žádný vedlejší efekt devitalizačního zákroku na zdravou tkáň nebo na zdravotní stav ošetřených zvířat. Stejného léčebného efektu bylo dosaženo, pokud byla devitalizací ošetřena některá z lymfatických uzlin s metastázami nebo část sleziny s metastázami. Do současné doby byly devitalizační zákroky aplikovány u téměř jednoho sta postižených zvířat s úspěšností zhruba 85%. U léčených miniprasat nebyly nikdy pozorovány recidivy nádorového onemocnění.
Pro potvrzení obecnější platnosti léčebného efektu na nádorovou tkáň byla devitalizačním zákrokem ošetřena od roku 1999 skupina více než 70 fen s histologicky verifikovaným karcinomem mléčné žlázy, u nichž veterináři konstatovali nemožnost další léčby a doporučili jejich utracení. Rovněž u tohoto typu nádoru byl zaznamenán pozitivní účinek devitalizační léčby. Bylo zjištěno, že úspěšnost zákroku byla závislá na stáří ošetřených zvířat (do stáří 10 let – úspěšnost 80%, u starších zvířat – úspěšnost 40%). Všechny zatím získané výsledky ukazují, že unikátní protinádorový efekt devitalizačního zákroku není druhově ani nádorově specifický. Tak by se devitalizační technika mohla uplatnit rovněž při léčbě některých maligních nádorů v klinické praxi, jak to bylo již dříve prokázáno u několika pacientů s inoperabilními nádory střev
(Fortýn et al.-Z. exp. Chir. Transplant. künstl. Organe 18:42-50, 1985
Fortýn et al.–Klin. onkol. 1:7-10, 1989).

 vysvětlení účinku devitalizace na nádorové buňky

Důkazy, které jsme získali v poslední době při léčbě prasečího melanomu, potvrzují naši původní hypotézu o vyvolání protinádorové imunitní reakce devitalizovanou nádorovou tkání. V rozpadajícím se devitalizovaném nádoru jsme krátce po zákroku prokázali imunohistochemicky intenzivní expresi proteinů teplotního šoku (heat shock proteins). Je známé, že tyto proteiny váží nádorově specifické peptidy a takovéto komplexy jsou schopné přes antigen-prezentující buňky zahájit imunitní reakci. Následně jsme pak nalezli za pomoci průtokové cytometrie a protilatek proti povrchovým CD-znakům ve všech melanomech – tedy v devitalizovaném i v ostatních devitalizací neošetřených - vysokou koncentraci cytotoxických T lymfocytů, které před vlastním zákrokem nebyly v nádorech témeř přítomné. Cytotoxické T lymfocyty jsou efektorové imunokompetentní buňky, které jsou schopné specificky likvidovat nádorové buňky ve všech lokalitách v organismu – v primárních nádorech a v metastázách. Uvedené výsledky ukazují, že devitalizovaná nádorová tkáň indukuje protinádorovou buněčnou imunitní reakci. Devitalizační techniku by tak bylo možné zařadit mezi imunoterapeutické postupy (specifická aktivní imunoterapie autologní nekrotizující nádorovou tkání), kterým je v rámci experimentální a klinické onkologie věnována v posledních letech celosvětově značná pozornost. Bližší objasnění biologických pochodů nastartovaných devitalizací a vedoucích k zániku nádorových buněk je cílem dalších imunologicky, imunohistochemicky, biochemicky a molekulárně-geneticky zaměřených pokusů, které v současné době provádíme ve spolupráci s řadou dalších výzkumných pracovišť

· Mikrobiologický ústav AV ČR v Praze

· Ústav molekulární genetiky AV ČR v Praze

· Ústav lékařské biochemie a experimentální onkologie 1.LF UK v Praze

· Česká zemědělská univerzita v Praze

· KlinLab s.r.o. Praha

· CEA-INRA v Jouy-en-Josas, Francie)

Tento výzkum je prováděn za podpory Grantové agentury ČR a Akademie věd ČR.

 akce nabízené pro odbornou veřejnost

Pro vážné zájemce o devitalizační problematiku z řad klinických a veterinárních lékařů z České republiky i z ostatních států nabízíme uspořádání ukázkových devitalizačních zákroků na pokusných zvířatech. Na nich bude názorně předvedeno vlastní chirurgické provedením devitalizací na různých orgánech. Zájemci budou rovněž podrobněji seznámeni s dosaženými experimentálními výsledky.

Adresa:
ÚŽFG AV ČR
Laboratoř experimentální onkologie
Rumburská 89
277 21 Liběchov

 pracovníci laboratoře

Vedoucí laboratoře RNDr. Vratislav Horák, CSc. Tel.: 315 639 533 Fax: 315 697 186 e-mail: horakv@iapg.cas.cz	Ing. Jaromír Dostál, DrSc. vědecký pracovník Tel.: 315 639 540 Fax: 315 697 186 e-mail: dostal@iapg.cas.cz
Ing. Jan Hradecký, CSc. vědecký pracovník Tel.: 315 639 533 Fax: 315 697 186	Ing. Jiří Klaudy, CSc. vědecký pracovník Tel.: 315 639 533 Fax: 315 697 186
Ing. Eva Pokorná, CSc. vědecký pracovník Tel.: 315 639 533 Fax: 315 697 186 e-mail: pokorna@iapg.cas.cz	Ing. Leopold Veselský, DrSc. vědecký pracovník Tel.: 315 639 540 Fax: 315 697 186
MUDr. Jan Kotrnoch odborný pracovník Tel.: 315 639 533 Fax: 315 697 186	MUDr. Pavel Burda odborný pracovník Tel.: 315 639 533 Fax: 315 697 186
Ing. Ondřej Málek doktorand Tel.: 315 639 533 Fax: 315 697 186 e-mail: malek.o@iapg.cas.cz	Libuše Koberová laborantka Tel.: 315 639 540 Fax: 315 697 186 e-mail: koberova@iapg.cas.cz
Jaroslava Šestáková laborantka Tel.: 315 639 533 Fax: 315 697 186 e-mail: jarka@iapg.cas.cz	Miluše Hokešová laborantka Tel.: 315 639 533 Fax: 315 697 186 e-mail: hokesova@iapg.cas.cz