Смертельный вирус против смертельного рака — и как люди могут победить болезнь.
Большинство людей не смотрят на вирусы и не задаются вопросом, как они могут быть полезны, а не вредны для людей — особенно сейчас. Но в течение 20 лет Энтони Ван Ден Поль делал именно это. Он входит в группу исследователей изучающих вирусы, которые могут убивать раковые клетки, оставляя здоровые клетки в покое.
Проанализировав 60 различных вирусов, Энтони Поль (профессор нейрохирургии и психиатрии Йельского университета) обнаружил многообещающую зацепку из маловероятного источника: вируса Эбола. Он определил, что характеристика некоторых вариантов лихорадки Эбола действительно может помочь уменьшить агрессивные опухоли мозга, известные как глиобластомы — один из самых смертоносных вирусов по сравнению с одним из самых смертоносных видов рака.
«В основном мы ищем вирусы, которые можно использовать для уничтожения злокачественных опухолей головного мозга, а глиобластома — особенно серьезная опухоль головного мозга». Но он признает, что «на первый взгляд использование Эбола звучит немного странно».
По данным ВОЗ, средний уровень смертности от вируса Эбола составляет 50%, но в некоторых случаях он может убить до 90%. Если вирус направить на опухоль головного мозга человека, он, несомненно, распространится бесконтрольно.
Вместо этого Энтони Поль и его команда создали так называемый химерный вирус — представляющий собой генетическую комбинацию одного полезного фрагмента вируса Эбола и другого вируса, называемого везикулярным стоматитом (VSV). (Термин «химера» происходит от мифического греческого монстра Химера, который был слеплен из головы льва, тела козла и хвоста змеи.)
При введении в опухоль головного мозга, лабораторный вирус может воздействовать на клетки глиобластомы человека, не убивая здоровые клетки вне опухоли. Часть вируса Эбола, имеющая решающее значение в уничтожении раковых клеток и сохранения здоровых — это белок, называемый муциноподобным доменом (MLD) — по иронии судьбы, это один из тех же механизмов, которые обычно помогают Эболе избегать иммунной системы человека и сеять хаос в организме.
Вирус проникает в здоровую клетку, используя инструменты этой клетки для создания собственных копий, а затем убивая клетку-хозяина. Затем копии вируса продолжают заражать другие клетки и так далее. Как правило, здоровые клетки предупреждают иммунную систему о своей инфекции, пытаясь отразить вирус и остановить дальнейшую репликацию — так что препятствовать этому выгодно для вируса.
После проникновения, вирус Эбола высвобождает MLD из своей клетки-хозяина, что сбивает с толку иммунную систему и позволяет вирусу спокойно работать, клонируя себя — по сути, MLD действует как приманка.
«Иммунная система начинает охотиться за этими белками, которые просто плавают вокруг и на самом деле мало что делают», — рассказывает Энтони Поль. «Это дает вирусу больше возможностей для заражения и размножения».
Некоторые вирусы (убивающие рак) были разработаны так, чтобы напрямую уничтажать опухолевые и оставлять здоровые клетки в покое. Но есть другие вирусы, которые обучают иммунную систему атаковать собственные мутировавшие раковые клетки организма. В этом случае, даже после того, как вирус исчезнет, иммунная система может продолжать выслеживать опухолевые клетки.
Поскольку это подрывает иммунную систему, вы не думаете, что MLD может в чём-то помочь. Энтони Поль, чьи эксперименты были сосредоточены на нескольких различных комбинациях VSV-Эбола, ожидал, что наиболее успешным химерным вирусом будет тот, который не содержит MLD.
Но оказалось, что все наоборот. У мышей химерный вирус MLD лучше всего сокращал опухоли, продлевая выживаемость и оставлял здоровые клетки нетронутыми. Гипотеза Энтони Поля сводится к размеру созданного в лаборатории вируса: привязка к компоненту MLD делает вирус довольно большим, а это означает, что требуется время для репликации внутри здоровой или раковой клетки. Это сравнимо с фотокопией, чем больше размер оригинального документа, тем дольше вы будете ждать его печати.
В то время как компонент VSV позволяет вирусу быстро проникать в клетки, часть MLD — теперь сама по себе, без остальной части смертоносного вируса Эбола — просто замедляет процесс репликации внутри клетки. Это дает здоровым клеткам дополнительное время, чтобы защитить себя и создать противовирусный иммунный ответ, но оставляет раковые клетки, чья уязвимость состоит в том, что они перегружены и часто неспособны вызвать иммунный ответ.
Некоторые вирусы тренируют иммунную систему атаковать собственные мутировавшие раковые клетки. Даже после того, как вирус исчезнет, иммунная система может продолжать выслеживать опухоли.
Исследования воздействия этого вируса, делают его более интригующим. Вирус VSV-Эбола лежит в основе новой вакцины Merck против Эболы Ervebo, которую министерство здравоохранения (FDA) одобрило в конце прошлого года и которая уже введена 260 000 человек. Это показывает, что этот химерный вирус безопасен для человека.
Исследования в области вирусов, убивающих рак, набирают обороты. В 2015 году после десятилетий тупиков, FDA наконец одобрило модифицированный вирус герпеса для лечения меланомы — первое одобренное FDA лечение такого типа. А в 2019 году FDA присвоило статус «прорыв» полиовирусной терапии, разрабатываемой для лечения опухолей головного мозга.
Энтони Поль говорит, что хотя эти победы в смежных областях исследований являются поводом для оптимизма, дальше должны быть клинические испытания на людях. Но любым последующим шагам в настоящее время мешает другой вирус.
Covid-19 привел к закрытию многих лабораторий в Йельском университете, который остается открытым, хотя и со значительно сокращенным штатом: в лаборатории может находиться только один человек.
«Мы стараемся уважать социальное дистанцирование, потому что это важный способ избежать коронавируса», — говорит он. «Некоторые вещи, которые мы делаем, в конечном итоге принесут пользу для здоровья людей, но мы продвигаемся намного медленнее, чем раньше».
_________________________________________________________________