Какой новый способ борьбы с онкологическими заболеваниями?


По данным Всемирной организации здравоохранения за 2015 год (более свежей статистики пока нет) от рака умерло 8,8 миллионов людей. Онкологические заболевания унесли каждого шестого человека в мире.
При этом ежегодно страшный диагноз ставится 10-14 миллионам новых пациентов. И хотя рак значительно уступает по уровню смертности сердечно-сосудистым заболеваниям, он до сих пор остается в сознании большинства приговором. Трагические случаи, максимально освещенные журналистами в России, – смерть Жанны Фриске, Михаила Задорнова и Дмитрия Хворостовского — на фоне чуть не ежедневных рапортов медиков об открытии новых эффективных средств против рака оставляют в недоумении. Неужели мы до сих пор бессильны перед опухолями? На самом деле за последние 10 лет в борьбе с раком произошел настоящий прорыв, однако его плоды пока не дошли до массового пациента, утверждает заведующий отделом науки «КП» Даниил Кузнецов. . Болезнь эта известна с древних времен. А термин ввел Гиппократ. Ему показалось, что опухоль напоминает клешню рака, поэтому он дал ей название carcinos – карцинома, откуда уже оно попало в латинский и затем английский язык – cancer, а потом было буквально переведено на русский.
Строго говоря, современные врачи называют раком только злокачественные опухоли из эпителиальной ткани – карциномы. Однако такие новообразования могут возникать во всех тканях – костной, соединительной или мышечной (саркомы), нервной (глиомы), клетках лимфатической системы (лимфомы), крови и костного мозга (лейкемии) и т.д. . Все ткани живых организмов состоят из клеток. Они регулярно делятся, образуя новые «молодые» клетки, а старые или поврежденные отмирают – совершают добровольное «самоубийство», которое по-научному называется апоптоз. Как деление клеток, так и апоптоз регулируются посредством особых генов, содержащихся в ДНК. И вся проблема в том, что ДНК постоянно повреждается — как в процессе деления, так и из-за воздействия внешних факторов, таких как ультрафиолетовое (солнечный свет) или ионизирующее излучение (радиация), химические соединения (компоненты табачного дыма, токсины, асбест и прочее), разнообразные стрессы, а также вирусы, бактерии или паразиты.
. Шутка ли, но в геноме одной соматической клетки может произойти до 10 000 ошибок в сутки! Однако наш организм активно борется с ними. Например, проводя репарацию ДНК – исправляя разнообразные повреждения и разрывы. Или «проверяя» контрольные точки клеточного цикла, прохождение которых либо «разрешает» клетке образовать какие-то компоненты, подготовиться к делению и, наконец, образовать новые клетки. Либо, наоборот, запускает «стоп-сигналы». Если репарация ДНК не завершилась успехом, а контрольные точки не были пройдены, то запускается апоптоз – запрограммированная клеточная смерть. .
Проблема в том, что одновременно могут случиться сразу несколько мутаций. И тогда нарушатся как механизмы деления клетки, так и апоптоза. Она начнет постоянно, как заведенная, делиться и напрочь отказываться умирать. Впрочем, это ещё не значит, что она вызовет злокачественную опухоль, ведь у нас ещё работает иммунная система. Клетки со сбоями и даже «микроопухоли» возникают в организме человека регулярно, чаще всего с 20 лет. Однако естественные киллеры (клетки-убийцы) иммунной системы держат их под контролем. .
И всё бы хорошо, но мутаций, особенно при неблагоприятных внешних условиях, проходит так много, что некоторые «клетки-мутанты» благополучно проскакивают все барьеры. А с возрастом наша иммунная система слабеет. Выжившая дефективная клетка делится, их становится всё больше, они приобретают новые неблагоприятные мутации и вот наступает тот момент, когда баланс может сместиться — клетка переродится и станет врагом организма. Она станет «бессмертной» и бесконтрольной. Превратится в организм-чужак, пожирающий организм хозяина. . Отдельные клетки опухоли эволюционируют, проходя жесточайший естественный отбор в борьбе с иммунной системой, и приобретают способность отделяться от «материнской» опухоли и путешествовать по кровеносным и лимфатическим сосудам, откуда попадают в другие органы, образуя метастазы.
И это начало конца. Опухоли лишают нормального питания другие органы, разрушают их структуру, блокируют различные выводящие пути, снижают кроветворные функции, вызывают наполнение легких жидкостью, многочисленные тромбы, инсульты и совершенно дикие непереносимые боли. А в конечном итоге смерть. . Раннее предупреждение. Главный фактор риска — возраст. И действительно, в России у женщин количество диагностированных онкозаболеваний начинает расти по экспоненте с 25 лет.
Риск практически удваивается каждые четыре года, достигая максимума между 60 и 70 годами. У мужчин нарастает вероятность появление рака с 35 лет. До 55 лет она примерно на 30% ниже, чем у женщин. В возрасте 55-59 практически сравнивается, а затем с 60 до 70 превосходит женские показатели. . В России отмечено серьезное увеличение заболеваемости онкологией, однако этот рост происходит вовсе не из-за ухудшения жизни и здравоохранения, а как раз наоборот: за последние полтора десятка лет рак научились очень хорошо диагностировать, причём на ранней стадии. Более того, прогнозы по успешной терапии злокачественных опухолей напрямую зависят от ранней диагностики.
Поэтому первым и самым эффективным методом являются регулярные комплексные медицинские обследования, позволяющие выявить проблему до того, как она станет фатальной.. Последние пять лет в нашей стране бурно развивается генетическое тестирование. Напомним, что рак – это результат фатальных мутаций, де-факто болезнь генома. В наших ДНК существуют онкогены – их активация может превратить клетку в раковую. А также гены-супрессоры, которые предохраняют клетку от перерождения. . К последним, например, относится ген BRCA1.
Он участвует в репарации поврежденной ДНК, сохраняя целостность генома. При этом в человеческой популяции есть большое количество носителей мутантной формы данного гена. Всего таких мутаций на сегодняшний день известно более 1000, и каждая из них связана с повышением риска (в среднем на 20 процентов) рака молочной железы, яичников, предстательной железы, кишечника, гортани, кожи и прочих органов и тканей. Наибольшую опасность мутации BRCA1 несут для женщин. Если генетический анализ показывает, что у 25-летней девушки мутантная форма, то вероятность заболеть раком молочной железы до 70 лет повышается для нее на 50-80 процентов (в зависимости от других факторов), а раком яичников — на 30-40 процентов. . Наибольшую известность этот ген получил благодаря Анджелине Джоли.
Пройдя генетический тест, она узнала, что у неё дефектная копия BRCA1, такая же была и у её матери, страдавшей от рака 10 лет и умершей в 56. Боясь повторить её судьбу, Джоли, уже имевшая к тому времени детей, решилась на превентивное удаление молочных желез – двойную мастэктомию — и яичников – овариэктомию. . Превентивный подход набирает большую популярность на Западе, особенно среди состоятельных людей, способных оплатить не только операции по удалению органов, но и дорогие косметические импланты. Впрочем, удаление яичников – это радикальный шаг, который исключает материнство и вызывает искусственную менопаузу. Однако генетическое тестирование сейчас за вполне умеренные деньги доступно каждому. Только в Москве есть несколько фирм, где вы можете узнать не только про свои варианты генов BRCA1 и BRCA2, но и множество других онкогенов и супрессоров. Рак молочной железы легко диагностируется на ранних стадиях.
Если вы получите неблагоприятный генетический прогноз, вам лишь нужно будет раз в год проходить обязательное обследование. . Борьба до победного конца. Ок, хорошо. Мне 25 лет или 35. Я прошел генетическое обследование и выявил наследственные факторы риска. Ежегодно прохожу полное обследование.
Но всё же, если я заболею, что меня ждёт? Вопрос не праздный. . Ещё в начале 2000-х превалировали три классических подхода к терапии злокачественных новообразований: хирургия, лучевая терапия и химиотерапия. Первая подразумевает полное хирургическое удаление опухоли и части тканей, с которыми она контактирует. Метод работает, только если опухоль небольшая, хорошо локализована и ещё не дала метастазов. К примеру, женщинам практически полностью отрезают пораженную грудь. .
Далее (или иногда вместо) в ход идёт лучевая терапия – воздействие на опухоль или прилежащие ткани ионизирующим излучением, уничтожающим раковые клетки или предотвращающим их рост. Однако этот метод негативно действует и на здоровые клетки организма. Тот же эффект имеет и химиотерапия, использующая препараты, тормозящие бесконтрольное деление клеток. Они имеют генерализованное воздействие (затрагивающее весь организм в целом) и имеют массу побочных последствий (снижение иммунитета, выпадение волос и прочее). Но самое главное – ни один из них не дает гарантии полного излечения. Единичные клетки-мутанты могут выжить, а на фоне сниженного иммунитета вновь дать мощный рецидив.. Тем не менее в последние 15 лет развитие новых видов антираковой терапии идёт невероятными темпами.
Президент Американского общества клинической онкологии Дэниэл Хэйс (Daniel Hayes) недавно заявил: . Вторит ему и исполнительный директор Российского общества клинической онкологии Илья Тимофеев:. Главные успехи сейчас – это развитие по следующим основным направлениям: новые виды иммунотерапии, генная терапия, адресная доставка лекарств и наномедицина (использование экзотичеких способов уничтожения раковых клеток с помощью наночастиц), эксперименты с максимально широким количеством веществ, добываемых из ранее малоизученных растений (такие работы ведутся в российском Университете ИТМО) и глубоководных животных (здесь мировое лидерство за Дальневосточным федеральным университетом, сотрудничающим с лабораториями в Европе, США и Азии). . Полный и детальный обзор всех направлений может занять слишком много места, поэтому дадим лишь краткую характеристику всех направлений.. Наша иммунная система вполне успешно подавляет клеток-мутантов и опухоли на начальных стадиях их возникновения. Однако в условиях такой беспощадной борьбы идёт и мощный естественный отбор раковых клеток.
Выживают среди них наиболее приспособленные, умеющие использовать слабости нашей иммунной системы и её ограничения, обманывать клетки-киллеры. Иными словами, рак действует словно хакер, использующий уязвимости системы. . Основная цель всех разрабатываемых сейчас методов иммунотерапии – снять ограничения иммунной системы, которые мутанты используют в своих целях, и вновь заставить наши защитные системы атаковать «внутренних врагов». Раньше это удавалось в редких случаях. Лишь очень малое число пациентов демонстрировали стойкую ремиссию, однако сейчас идёт больше 1000 клинических исследований (на людях) различных форм иммунотерапии против разных видов рака. И результаты всё более обнадеживающие.
. Это подход, который может как дополнять иммунную терапию, так и выступать его альтернативой. Суть подхода заключается в переносе генов: в соматические клетки (это могут быть как раковые, так и клетки окружающих их тканей или иммунные) посредством обезвреженных вирусов или наночастиц вводят специальные генетические конструкции. . Работают они так: при введении в кровь вируса он распространяется по всему организму, но встраивается только в раковые клетки основной опухоли и метастазов. Там он экспрессирует (заставляет клетку вырабатывать) определенный белок, который запускает программу самоубийства. Раковые опухоли погибают.
. Не так давно, в августе и октябре 2017 года, FDA одобрила препараты компаний Gilead Science и Novartis. Оба они комбинируют методы генной и иммунной терапии, перепрограммируя Т-лимфоциты пациента и обучая их распознавать раковые клетки – лимфомы и лимфобластного лейкоза. У больного делают забор Т-лимфоцитов, модифицируют их ex vivo в лаборатории, а затем вновь вводят пациенту, где они начинают охоту и уничтожение мутантов. Цена каждого курса терапии  — 350 000 и 475 000 долларов. . Крайне многообещающее направление.
При химиотерапии необходимо принимать вредные лекарства в больших дозах, что чревато серьезными побочными эффектами. Раковые клетки во многом похожи на здоровые, из-за чего опасные для них соединения часто губительны и для нормальных клеток организма. Для преодоления этой проблемы используют наночастицы. Они способны доставлять крохотные дозы лекарства в нужную область и высвобождать его только там. Их ведут с помощью слабого магнитного поля по кровотоку, а когда они концентрируются в опухоли, резко усиливают внешнее магнитное поле (либо воздействуют иным способом). Высокотоксичное лекарство высвобождается прямо в опухоль, не повреждая здоровые ткани и не вызывая побочных эффектов. .
Другой вариант – гипертермия. Например, недавно был проведен интересный эксперимент: мышам вводили золотые «нанозвезды» – наночастицы золота с множеством острых «лучей». Их вводили в организм грызунов с физиологическим раствором, после инъекции они быстро концентрировались внутри опухоли. Так происходило потому, что раковые клетки, в сравнении с обычными, имеют более высокий метаболизм и менее «разборчивы» к тому, что поглощают из окружающей среды. . После этого на опухоль воздействовали слабым лазером. Его излучение практически не поглощалось здоровыми клетками, зато крайне интенсивно — раковыми.
Возникал сильный локальный перегрев, который приводил к гибели раковых клеток и исчезновению опухоли. Что интересно, затем пропадали и метастазы, так как погибшие клетки-мутанты утилизировались иммунной системой, и Т-лимфоциты невольно переобучались находить и уничтожать дефектные клетки. . Пока большинство таких исследований только на предварительных или доклинических стадиях (то есть пока ещё не было экспериментов с людьми). Однако всё это дело времени. . Только перечисление всех новых веществ, которые сейчас проходят проверку в лабораториях, может занять не одну страницу.