Версія для друку Вбити вбивцю. Розділ "» препарати і вакцини від раку - нова надія вчених, лікарів і перш за все хворих зі смертельним діагнозом.
Для розшифровки великих фрагментів ДНК використовуються спеціальні прилади - секвенатори. Геном людини містить 3 млрд «буквнуклеотідов», і без автоматики на визначення послідовності кожної з них пішли б роки. Фото вгорі: SPL / EAST NEWS
Молекулярний біолог з Університету Вашингтона в Сент-Луїсі Лукас Уортман вперше відчув себе недобре в 25 років. Молода людина почала постійно відчувати слабкість. Крім того, у нього весь час хворіли кістки. Аналіз показав, що у Уортман стрімко падає вміст червоних і білих кров'яних клітин. Вчений запідозрив, що нездужання викликане лейкемію, онкологічним захворюванням, в просторіччі іменується раком крові. Біопсія кісткового мозку підтвердила здогадку. Більш того, виявилося, що вчений хворий тією хворобою, яку він досліджував в лабораторії.
Клітини раку нирки людини, які вирощують в лабораторії для проведення експериментів. Ядра клітин пофарбовані синім, а цитоплазма (внутрішній вміст клітини) - помаранчевим або жовтим. У нижньому лівому кутку видно ядра щойно розділилася клітини (збільшення в 1800 разів). Фото: SPL / EAST NEWS
Уортман переніс два курси хіміотерапії і пересадку кісткового мозку від власного брата. Рак відступав, але через кілька років повертався. До боротьби підключилися колеги вченого, які відклали поточні справи і зайнялися розшифровкою генома Уортман і його ракових клітин. Дослідники також проаналізували РНК (рибонуклеїнова кислота, одна з трьох основних макромолекул живих істот, дві інші - ДНК і білки. - Прим. Ред.), Які синтезуються здоровими і хворими клітинами Лукаса.
В результаті колосальної роботи дослідники знайшли у Уортман ген, який працював активніше, ніж «положено», змушуючи лейкоцити безконтрольно ділитися. Божевілля генів - обов'язкова умова для розвитку раку, але в кожному конкретному випадку воно зачіпає різні ділянки хромосом. Вчені, зайняті розробкою протипухлинної терапії, шукають, який саме ген виходить з ладу в кожному конкретному типі раку.
Потім дослідники намагаються підібрати речовини, що усувають наслідки цієї поломки або, навпаки, вбивають клітини з «поламаною» ДНК. Уортману пощастило - той же ген, що змусив переродитися його клітини крові, неправильно функціонує при раку нирки. А на ринку якраз з'явився препарат «Сунітініб», коригувальний роботу цього гена. Уортман спробував ліки - і вже через кілька днів симптоми хвороби стали пропадати.
На перший погляд історія молодого вченого виглядає як цікавий курйоз, який ніяк не відображає ситуацію на фронті боротьби з раком. Здається, що Уортману з його «нетипової» мутацією просто пощастило. Почасти так воно і є, але багато експертів упевнені, що алгоритм, який використовували колеги Уортман для пошуку «зламався» гена, дуже скоро буде «золотим стандартом» боротьби з онкологією.
Уже сьогодні перша стадія лікування будь-якого раку - перевірка переродилися клітин пацієнта на відомі мутації, проти яких створені ефективні препарати. У перспективі перед початком терапії лікарі будуть складати детальний портрет ракових клітин конкретного хворого і підбирати строго індивідуальний протокол лікування.
Зліва: Препарат клітин крові пацієнта з волосатоклітинна лейкозом. Це досить рідкісне захворювання (близько 2% від усіх лейкозів), вражає в основному чоловіків старше 50 років. Хіміотерапія дає хороший результат: у 95% пацієнтів вдається досягти багаторічної ремісії
Справа: Молекулярний біолог Лукас Уортман в своєму кабінеті в Університеті Вашингтона в Сент-Луїсі 22 вересня 2011 року. До настання ремісії він боровся з лейкозом 1 дев'ять років. Фото: SPL / EAST NEWS
Десять міфів про рак
1 Раком можна заразитися
Ні. Рак - це переродження власних клітин організму, тому отримати його від кого-то не можна. Хоча з цього правила є кілька винятків. Перше - рак тасманійських дияволів, найбільших з нині живих сумчастих хижаків. Хвороба, що виявляється величезними пухлинами на морді тварини, передається безпосередньо раковими клітинами, коли дияволи кусають одне одного. Для людини цей рак не є небезпечним. Другий виняток - типи раку, асоційовані з деякими вірусами, наприклад з вірусом папіломи людини або гепатиту С. Ці віруси передаються найчастіше статевим шляхом і істотно збільшують ризик розвитку раку шийки матки та печінки відповідно.
2 Від раку випадає волосся
Втрата волосся на обличчі і тілі - наслідок хіміо- та радіотерапії, а не самого захворювання. Більш того, сучасні таргетні методи щодо мало впливають на організм в цілому, так що нерідко хворі не лисіють.
3 Дієта не впливає на появу раку
Чимало людей впевнені, що дієта не може збільшити ризик розвитку онкологічних захворювань. Однак численні дослідження показали, що деякі продукти статистично достовірно підвищують ймовірність отримати нехороший діагноз. Одними з найнебезпечніших страв виявилися приготовані на грилі, відкритому вогні або просто на дуже гарячій сковороді м'ясо або птах. Такий спосіб готування призводить до утворення в страві гетероциклічних амінів - речовин з доведеними канцерогенними властивостями. Регулярне вживання їжі, що містить ці сполуки, підвищує ризик розвитку відразу декількох типів раку.
4 Рак - це завжди боляче
Якби це твердження відповідало дійсності, від раку вмирало б набагато менше людей - просто тому, що хворі раніше зверталися б за допомогою. Нерідко біль з'являється тільки на останніх стадіях раку. З іншого боку, деякі типи онкологічних захворювань проявляються болем вже на початковому етапі, так що не варто зволікати з відвідуванням лікаря при появі будь-яких симптомів, не схожих на ваші звичайні нездужання.
5 Стільникові телефони та інші електронні прилади викликають рак
Ні в одному з масштабних популяційних досліджень не було виявлено зв'язку між використанням стільникових телефонів і підвищенням частоти онкологічних захворювань. Зате дуже чітко простежується зв'язок між регулярними розмовами по мобільному за кермом і збільшенням ризику ДТП.
6 Використання дезодоранту-антиперспіранти підвищує ризик розвитку раку грудей
Це побоювання існує з тих пір, як в продажу з'явилися антиперспіранти, але все дослідження з перевірки цієї гіпотези дали негативний результат.
7 Травми збільшують ризик розвитку раку на ушкодженому місці
Це повір'я було особливо популярно в XIX столітті - такої точки зору дотримувалися навіть деякі лікарі. Пізніші дослідження спростували таку гіпотезу виникнення раку, хоча це не відноситься до сонячних опіків, які дійсно підвищують ймовірність розвитку раку шкіри.
8 Рак грудей буває тільки у жінок
Це не так. Щорічно тільки в США приблизно 1500 чоловікам ставиться діагноз «рак молочної залози», і близько 500 хворих чоловічої статі помирають від цієї хвороби.
9 Життя в задимленому мегаполісі сприяє розвитку раку легенів куди більше, ніж куріння
Найімовірніше, цей міф придумали курці, які намагаються переконати себе, що їх звичка не так вже й небезпечна. Але статистика стверджує, що основною причиною розвитку раку легенів і раніше залишаються сигарети - вони відповідальні приблизно за 87% всіх випадків виникнення цього захворювання. Втім, зовсім скидати екологію з рахунків не можна: недавні дослідження показали, що в останні роки помітно почастішали випадки виникнення раку легенів у тих, хто ніколи не курив. Але частка таких пацієнтів у порівнянні з хворими курцями все одно незначна.
10 Фармацевтичні давно придумали засіб від раку, просто приховують це
Багато хто впевнений, що диво-ліки вже знайдено, але фармацевтичні компанії ховають його, щоб продовжувати заробляти шалені гроші, продаючи хворим неефективні препарати. Це міф: рідні та близькі керівників фірм з виробництва ліків вмирають від раку з тією ж частотою, що і звичайні люди. Крім того, рак надзвичайно гетерогенний, так що обійтися якимось одним препаратом не вдасться.
В тему: Багатообіцяюча стратегія боротьби з раковими пухлинами - самолікування
Від кровопускання до хіміотерапії
Людство страждає від раку не одну тисячу років. Обмовимося: слово «рак» вжито неправильно, хоча більшість людей ніякої помилки не помітить. Лікарі використовують його для позначення новоутворень одного типу, так званих карцином, а все онкологічні захворювання взагалі об'єднують словосполученням «злоякісні новоутворення». У звичайному житті раком називають всі хвороби, викликані нестримним поділом клітин, які поширюються по всьому організму і в результаті вбивають його.
Перше відоме опис пухлини відноситься до III тисячоліття до н. е. - симптоми раку молочної залози перераховані в давньоєгипетському папірусі 1600 року до н. е., який цитує більш ранній текст. Ймовірний автор исходника Имхотеп - архітектор, мислитель і лікар - не пропонував будь-якого варіанту лікування. Протягом століть з раком боролися кровопусканням, прижигающими пластирами, припарками, проносним і дієтами, але всі методи, так само як і вирізання пухлин, були однаково неефективними.
Хіба що при використанні неінвазивного лікування пацієнти вмирали від онкології, а при хірургічних втручаннях - частіше від зараження крові. Революція в боротьбі з новоутвореннями сталася після того, як Вільгельм Конрад Рентген в 1895 році відкрив Х-промені. Уже в першій третині XX століття в лікарнях почали з'являтися апарати для опромінення пухлин - радіотерапії. У 1940-і роки зародилася хіміотерапія - знищення ракових клітин токсичними для них речовинами. Масове використання цього методу почалося тільки 20 років по тому, коли вчені знайшли і випробували відразу кілька з'єднань, що працюють для різних видів раку.
Хірургічне видалення пухлини, хіміо- і радіотерапія, а також поєднання цих методів допомогли тисячам хворих вилікуватися або ж забарилися розвиток хвороби. Але найчастіше все маніпуляції виявляються марними, і рак буквально «з'їдає» людини. До того ж хімічні препарати і опромінення вбивають не тільки перероджені, а й здорові клітини, тому лікування завжди супроводжується важкими побічними ефектами. Після двох курсів хіміотерапії Лукас Уортман схуд майже на 10 кілограмів і втратив все волосся, а ракові клітини благополучно пережили лікарську атаку.
Звичні способи лікування працюють як напалм, який, знищуючи мета, випалює все навколо. В останні роки, у міру того як вчені все більше дізнаються про механізми перетворення нормальних клітин в ракові, підхід починає кардинально змінюватися. Нові методи діють подібно снайперу, вишукувати в приціл гвинтівки свою жертву і вбиває тільки її.
Зліва напрво: 1. переродитися клітина шийки матки. Смертність від раку шийки матки близько 50%. Кожні дві хвилини в світі помирає його жертва. Винахід вакцини від вірусу папіломи людини, який збільшує ризик розвитку цього типу раку, призвело до скорочення числа хворих
2. Клітини раку простати. Щорічно цей вид раку знаходять у кожного шостого чоловіка. Близько 91% хворих після постановки діагнозу живуть більш 15 років
3. Клітини раку легкого в процесі ділення. Цей рак посідає друге місце за поширеністю. Близько 85% всіх померлих від раку легенів - курці.
Фото: SPL / EAST NEWS (X3)
Вакцина від раку
Довгі роки вважалося, що істина «Хвороба простіше попередити, ніж лікувати» в онкології непридатна. Сьогодні дослідники потроху відмовляються від песимістичною оцінки. Уже створено кілька препаратів, які допомагають запобігти злоякісне переродження. Простіше кажучи, вчені винайшли вакцину від раку.
Класичні вакцини (їх називають профілактичними) «натаскувати» імунні клітини на впізнавання вірусів і бактерій до того, як організм з ними зустрінеться. Рак - це переродження власних клітин організму. Лікарі були впевнені, що запобігти його розвиток за допомогою щеплень не можна - вони б «тренували» організм вбивати самого себе.
В середині 1990-х дослідники довели, що основна причина виникнення раку шийки матки - вірус папіломи людини. ВПЛ передається в основному статевим шляхом, і це одна з найпоширеніших інфекцій. За статистикою, близько 75% жінок хоча б раз заражалися одним з штамів вірусу. За різними даними, від 80 до 99% випадків раку шийки матки викликані ВПЛ. Рак шийки матки займає третє місце по частоті у жінок, а загальна смертність від нього - близько 50%.
В кінці нульових на ринку з'явилися відразу два препарати, які запобігають зараженню штамами ВПЛ, що викликають рак, - «Гардасил» і «Церварикс». Вони містять білки ВПЛ, які імунні клітини запам'ятовують після курсу щеплень. Якщо в організм вакцинованого людини проникнуть вірусні частинки, то клітини-захисники довідаються їх і знищать до того, як вірус розмножиться. Клінічні випробування показали, що у щеплених жінок ймовірність переродження клітин шийки матки під впливом штамів, проти яких націлена щеплення, падала практично до нуля. Проводять вакцинацію дівчаток і молодих жінок, причому важливо встигнути до того, як вони заразилися вірусом. У лютому 2013 року Союз педіатрів Росії в черговий раз виступив за внесення вакцинації від ВПЛ до національного календаря щеплень, як вже зробили 44 держави світу.
Ще одна вакцина, схвалена до застосування в США, призначена для чоловіків. Provenge показаний до застосування у хворих на рак простати на стадії, коли пухлина дала метастази. Препарат відноситься до так званим терапевтичним вакцинам, які стимулюють імунну систему після того, як організм познайомився з ворогом.
Вакцинація відбувається досить нетипово - у хворого беруть кров і поміщають частину білих кров'яних клітин (вони відповідають за імунітет) в розчин Provenge, що містить два специфічних речовини: білок, такий же, як той, що знаходиться на поверхні переродилися клітин простати, і стимулятор, який допомагає клітинам імунної системи краще запам'ятовувати майбутню жертву. «Натискати» клітини повертають у кров'яне русло, і вони негайно накидаються на пухлину, яка «видає» себе тим самим білком. На жаль, ефективність Provenge невисока: вакцина лише трохи, в середньому на чотири місяці, продовжує життя хворого. Але коли надії немає, чотири місяці - це дуже багато.
Третя вакцина, дієвість якої підтверджена клінічними випробуваннями, захищає від раку нирки. Oncophage працює подібно з Provenge, але ще більш витончено. «Тренувальний» розчин для білих кров'яних тілець готують безпосередньо з клітин пухлини, так що імунні клітини отримують максимально деталізований портрет «злочинців». В Америці Oncophage поки не застосовується, а ось Росія в 2008 році схвалила використання препарату. Вакцини - не єдиний метод боротьби з раком, який задіює унікальні можливості імунної системи.
Здатність клітин-стражників розрізняти чужорідні речовини, що відрізняються один від одного лише на кілька атомів, лягли в основу цілого напряму - імунотерапії. Частина методик працюють за тим же принципом, що і терапевтичні вакцини: з крові пацієнта виділяють білі кров'яні тільця і пред'являють їм ракові клітини, точніше, певні білки, які «штирями» виступають на їх поверхні. Запам'ятавши прикмети, імунні клітини знаходять і вбивають пухлинні клітини ефективніше, ніж до процедури.
Інший напрямок імунотерапії задіє антитіла - особливі молекули, які відповідають за впізнавання патогенів. Вчені отримують в лабораторії антитіла, які дізналися певні білки на поверхні пухлинних клітин, і вводять їх в кров хворих. Прикрепившись до мішені, антитіла стимулюють імунну відповідь організму, який до введення специфічних антитіл ззовні міг «Не бачити» ракові клітини. Іноді до таких антитіл прикріплюють радіоактивні ізотопи, які, розпадаючись, виділяють високоенергетичне випромінювання, смертельне для всього живого. На відміну від класичної радіотерапії, коли разом з пухлиною випромінювання пошкоджує безліч здорових клітин, така точкова атака завдає мінімальної шкоди організму. Два радіопрепарати для лікування різних типів лімфом - Zevalin і Bexxar - використовуються в США з 2002 і 2003 років відповідно.
Крім того, з антитілами часто з'єднують старі добрі препарати для хіміотерапії, і завдяки настільки специфічному методу доставки ліків потрапляють прямо в пухлину, майже не отруюючи організм.
Пошук мутацій
Хоча вакцини від раку з'явилися зовсім недавно і ще толком не освоєні, їх уже можна назвати ліками минулого століття, так як вони засновані на принципах, відкритих в XX столітті і навіть раніше. Але є в арсеналі медиків і по-справжньому інноваційні методи, хоча вони поки і знаходяться на стадії клінічних випробувань. Багато експертів вважають, що прорив в лікуванні раку буде пов'язаний із здешевленням технологій розшифровки генома і пошуку специфічних, індивідуальних мутацій в переродилися клітинах пацієнта. «У міру того як ми будемо освоювати нові підходи, класичні методи, що б'ють неточно по мішенях, а по всьому організму, підуть в минуле або ж будуть використовуватися лише як допоміжні», - вважає Сальвадор Родрігес-Ньєто, фахівець з геномам пухлин з Інституту біомедичних досліджень в Бельвідже.
За своїми проявами онкологічні захворювання одного типу виглядають подібними, майже однаковими. Але в деяких випадках пацієнти одужують після стандартних процедур, а в деяких, незважаючи на зусилля лікарів, немає. Причини залишалися неясними, поки дослідники не навчилися читати записаний в ДНК «програмний код» клітин. Виявилося, що одні й ті ж клітини одного і того ж органу у різних людей «божеволіють» по-своєму. Наприклад, вчені з'ясували, що рак молочний залози - головна причина смерті жінок під віці від 20 до 59 років в розвинених країнах - це не один, а три види раку (а в дійсності ще більше). І кожен вид по-різному реагує на терапію.
Для того щоб звичайна клітина перетворилася в ракову, в ній повинні відбутися два ключових зміни. По-перше, клітина починає безупинно ділитися і фактично стає безсмертною. По-друге, нащадки переродилася клітини повинні освоїти технологію «колонізації» інших органів - утворення метастазів. Результат цих змін завжди однаковий, але біохімічні шляхи, які привели до нього, можуть бути абсолютно різними. Якщо пацієнту пощастило і ліки блокує саме той шлях, який «зламався» у його клітин, він одужає. Але якщо порушена якась інша ланцюжок реакцій або якщо пухлинні клітини виробили обхідний шлях, то препарат виявиться марним. Рак настільки різнорідний, додає Родрігес-Ньєто, що в одній пухлини часто «сидять» клітини, які обрали різні шляхи переродження. «Трохи перебільшуючи, я б сказав, що видів раку стільки ж, скільки хворих їм людей».
Порівняння послідовностей ДНК із здорової тканини і з пухлини дозволяє вченим з'ясувати, який шлях переродження вибрали збожеволілі клітини, і підібрати препарат, максимально ефективний в цьому випадку. Кращого результату вдається досягти при використанні лікарських комбінацій, які порушують одразу кілька життєво важливих для ракових клітин реакцій і не залишають їм простору для маневру.
Лукас Уортман дізнався повний профайл своїх здорових і переродилися клітин багато в чому тому, що він сам займається дослідженням раку. Але більшість хворих не мають відношення до науки, і у них поки не дуже багато шансів отримати на руки три мільярди «літер» власної ДНК. У 2011 році розшифровка генома для приватної особи в США коштувала близько 46 000 доларів, в 2012-му біотехнологічні компанії були готові взятися за роботу вже за 26 000. Якщо людина серйозно хвора і розшифровка ДНК може врятувати йому життя, деякі фірми згодні знизити ціну до 10 000 доларів, але і ця сума часто непідйомна для пацієнтів, особливо з урахуванням вартості самого лікування.
Аналітики пророкують, що через кілька років вартість розшифровки повного генома впаде до 1000 доларів, і повноцінно використовувати цю технологію для війни з раком лікарі зможуть вже в найближчі 20 років, зазначає Родрігес-Ньєто. Поки ж хворим залишається сподіватися, що їх ракові клітини несуть одну з «популярних» мутацій, проти яких вже створені ефективні препарати. Щоб виявити такі мутації, не потрібно визначати послідовність ДНК всіх хромосом, досить провести простий і швидкий скринінг на конкретні зміни. Націлені на ці зміни ліки мають набагато менше побічних ефектів у порівнянні із загальною хіміо- або радіотерапії - адже вони вбивають тільки клітини пухлини.
Сьогодні лікування кожного пацієнта починається саме з цього: лікарі визначають, чи несуть його ракові клітини якісь з добре вивчених мутацій, і якщо так, то призначають комбінацію препаратів, яка вбиває клітини саме з такими змінами біохімії. Цей спосіб лікування називається таргетной терапією і сьогодні вважається одним з найперспективніших. «Як тільки у вчених з'являється розуміння, що для конкретного виду« раку »критична та чи інша мішень, то відразу ж (або досить швидко) відбувається прорив в терапії. Наприклад, так з'явилися «Глівек» для лікування хронічної мієлоїдної лейкемії і Zelboraf для лікування меланоми.
Обидва препарати свого часу зробили переворот в терапії цих захворювань », - розповідає Денис Казюлькін, R & D директор компанії ASINEX Corp., яка займається пошуком нових ліків від раку. Але розробка препаратів йде дещо повільніше, ніж хотілося б: «Оскільки все так чи інакше впирається в гроші і час, то і результати поки досить скромні. Ліки адже створюють з метою не тільки вилікувати захворювання, а й заробити.
Так що інвестори все час кваплять вчених, а завдання з виявлення нових мішеней і створення схеми лікування надзвичайно складна. Більшість онкологічних таргетних препаратів провалюються в клінічних випробуваннях якраз через те, що вчені не дуже добре вивчили мішень ». Майбутнє боротьби з раком - це використання можливостей імунної системи, в першу чергу застосування антитіл, індивідуальний підбір препаратів і таргетная терапія.
Поки знайти потрібну комбінацію препаратів вдається далеко не завжди, але, у міру того як вчені будуть більше дізнаватися про метаболічні шляхи здорових і ракових клітин, шанси на успіх будуть стрімко рости. «З огляду на, наскільки складний і різноманітний рак, за остаточну перемогу над цією хворобою ще належить неабияк поборотися, я б закладався мінімум на 50 років. Але рано чи пізно результат буде - ніколи не говори «ніколи», якщо мова йде про людську кмітливості », - впевнений Родрігес-Ньєто.
Ірина Якутенко, опубліковано в журналі Навколо світу
Ще в розділі МЕДИЦИНА читайте:
