Весь мир ищет лекарство против рака: миллионы исследований, гипотез и открытий. Учёные постоянно работают над разработкой новых методов лечения и профилактики этого заболевания.
Кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории генетики развития мозга Научно-исследовательского института нейронаук Университета Лобачевского Виктория Турубанова сравнивает работу по поиску лекарства от рака с самым настоящим детективом, в котором есть злодей, детектив и супергерой.
«Иногда может казаться, что онкология – беспощадная и непобедимая болезнь. Настоящий суперзлодей! Но в нашей Вселенной нет никаких суперзлодеев, с которыми нельзя было бы справиться», – уверяет учёный.
Суперзлодеев мы знаем только из кино. Один из самых сильных из них – Танос из марвеловской киновселенной. И он собрал 6 камней на перчатке бесконечности, которые делают его всемогущим.
В реальной жизни похожая суперсила есть и у рака: он собрал все шесть «камней», которые делают его непобедимым:
- Самодостаточность сигналами роста. В нашем организме клетки сигнализируют друг другу пора делиться или нет. Для этого они используют специальные молекулы, которые «говорят» клеткам о росте или, наоборот, остановке этого процесса. Но раковые клетки не такие – они сами обеспечивают себя сигналами роста и не нуждаются в других клетках.
- Нечувствительность к ингибирующим сигналам. Простыми словами ингибирование – это остановка чего-либо. Обычные клетки сигнализируют друг другу, что пора остановить рост. Но рак распространяется, бесконечно заполоняя всё вокруг. Сигнальные молекулы на него не действуют.
- Устойчивый ангиогенез. Это процесс прорастания сосудов. Его можно сравнить с многоквартирным домом, в котором не всем жильцам хватает воды. И коммунальные службы прокладывают трубы водоснабжения в каждую квартиру. Так же происходит и в нашем организме. Если какой-то клетке не хватает питания, то начинают прорастать сосуды. А рак очень требователен, он постоянно хочет есть и дышать. Поэтому в раковых опухолях сильно прорастают сосуды, питая её.
- Способность ускользать от апоптоза. Апоптоз – это смерть клеток. Процесс совершенно нормальный – наши клетки умирают, чтобы давать жизнь новым. Умирая они раздают другим клеткам все свои полезные элементы. Но рак буквально прячется от апоптоза.
- Неограниченное деление. Бесконечно делить могут только математики. В обычном мире ничего делить без конца невозможно. Клетки не делятся бесконечно. На конце хромосом есть участки, которые уменьшаются при каждом цикле деления. И в какой-то момент клетка не может делиться. Но только не раковая. В этих клетках работает фермент теломераза (выглядит он как страшный червь), который как достраивает нуклеотид в этой цепочке, позволяя делиться бесконечно.
- Метастазирование. Благодаря этому свойству рак может перемещаться в пространстве. Он отправляет одну клетку в новую ткань, там разрастается новая опухоль и получается метастаза.
При таком наборе суперсилы кажется, что рак невозможно победить. Но на каждого злодея есть супергерой, который поможет. И это – врачи и исследователи, которые научились хирургическим путём удалять опухоли, облучать их излучением, применять химиотерапию, чтобы добиться нужного результата. Но бывает такое, что рак возвращается…
«Здесь мы предлагаем обратить внимание на иммунитет. Это важная система в организме человека, которая спасает нас от всего. Это набор клеток, у которых есть очень разные функции. Например, есть клетки-детективы. Они встречают, например, бактерии и достаточно легко с ними справляются. И даже с вирусами, которые сложнее бактерий. Было бы здорово, если бы эти «детективы» могли видеть эти раковые клетки, но, к сожалению, происходит обратное. Иногда иммунитет становится «двойным агентом» и работает на опухоль. Всё потому что опухоль «подкупает» иммунитет», – рассказывает Виктория Турубанова.
Что делать с такой двойной игрой учёные узнали ещё в 17 веке благодаря Уильяму Колли, который обнаружил особые токсины, которые позднее получили его имя – токсины Колли.
«Учёный наблюдал за пациентами с онкологией и обратил внимание, что, когда те заражаются какой-либо инфекцией, они начинают выздоравливать. Например, пациент с раком заболел пневмонией. Учёный описал, что эти бактериальные токсины буквально обращали внимание иммунитета на опухоль. И поэтому люди выздоравливали – опухоль исчезала, так как включалась иммунная реакция. Но, к сожалению, они погибали от пневмонии, потому что тогда ещё не было антибиотиков».
И если вы, по закону жанра, думаете, что вот она та самая смерть, которая помогает спасать жизни, то нет.
«Мы играем со смертью совсем в другие игры. Наша идея в том, чтобы убить раковую клетку так, чтобы об этом услышали все – с фейерверками и фанфарами. И это называется иммуногенная клеточная смерть», – говорит Виктория Турубанова.
Небольшой ликбез: раковая клетка, на которую идёт воздействие химиотерапией или фотодинамической терапией, когда умирает, то испускает специальные молекулы, сигнализирующие об опасности. Эти молекулы привлекают клетки-детективы, которые активируются и готовы работать. После этого эти антигенпрезентирующие клетки представляют кусочек опухоли клеткам-лимфоцитам, которые и будут бороться. Они также активируются и готовы нападать на опухоль.
«То есть мы убиваем в пробирке раковые клетки, после этого вводим их в организм, далее развивается противоопухолевый иммунитет, и мы боремся с опухолью. Иммунитет сам помогает с ней справиться. Мы начали проверять эту историю в лабораторных условиях. Для этого мы взяли мышь, предварительно убив раковые клетки в пробирке и ввели их в качестве вакцины. После этого этой же мышке подсадили живую опухолевую ткань и наблюдали, как она развивается. По итогу в эксперименте выжили 90% лабораторных мышей», – рассказывает исследователь.
Учёные предположили, что такая технология вполне подойдёт, чтобы попробовать лечить самые сложные онкологические болезни. Для этого выбрали глиому головного мозга, которая является крайне смертоносной.
«Мы усовершенствовали модель: сделали посложнее вакцину, убили клетки и сразу их «познакомили» с теми самыми «детективами». После этого ввели вакцину в мышку и привили опухолевый очаг в головной мозг. Далее смотрели на МРТ и иммунологический статус животного. По итогу – у иммунизированной мыши опухоли не было, и мы вылечили её. Да, некоторым контрольным мышам не повезло, но это значит, что наша разработка действует. И нужно её продвигать дальше», – уверена Виктория Турубанова.
Сейчас в планах учёных продолжать разработки на клинических моделях. Исследователи понимают, что путь будет непростым и долгим. Но любой захватывающей истории положен счастливый финал, при котором главный злодей будет повержен.