Противораковая вакцина: когда она появится
Парадоксальные свойства злокачественных новообразований можно использовать против них самих
У злокачественных клеток есть прародительница. Лучевая терапия ведет к более агрессивному метастазированию опухоли. Раковые клетки спят — и это повод надеяться на победу над ними. Все это исследуют в лаборатории персонализированной химиолучевой терапии МФТИ, о ее работе рассказывает Сергей Леонов, кандидат биологических наук, заместитель заведующего лабораторией.
Иногда меня спрашивают: почему на Физтехе, где сосредоточены лучшие физики страны, исследуют рак? Дело в том, что в МФТИ уже не первый год занимаются тем, что называется «науки о жизни». Современные медико-биологические исследования требуют сложных физических методов. Зачастую самое сложное — придумать экспериментальный подход, который позволит увидеть, что происходит с клетками на молекулярном уровне.
Физики против рака
Наша лаборатория была создана в 2014 году и изначально назывались «Лаборатория разработки инновационных лекарственных средств и агробиотехнологий». Задача состояла в выяснении механизмов действия лекарств для лечения различных заболеваний человека и животных, в том числе домашних, и создании новых лекарств.
Но в мировой науке и в нашей стране есть тенденция формирования более узкой направленности и бо?льшей отдачи исследований для изучения, в частности, онкогенеза. Первой нашей задачей в этом качестве стало изучение того, что мешает долголетию человека.
Нашелся ли ответ на этот вопрос? Нет, он сложен и неоднозначен, и мы продолжаем работать в этом направлении. В течение прошедших девяти лет было разработано несколько лекарственных средств. Одно из них связано с инсультом, второе — с диабетом, третье — с болезнью Альцгеймера, четвертое — с раком. Последнее — оригинальный таргетный препарат, не уступающий импортным.
Он сделан на основе ингибитора фермента BRAF-киназы — одного из ключевых ферментов, которые в онкологии играют большую роль. Аналогичные препараты сейчас используются для лечения меланомы и рака поджелудочной железы. Мы получили патент, надеемся, вскоре сможем перейти к клиническим испытаниям.
Раковые клетки не боятся радиации
Помимо сугубо прикладных задач, мы решаем задачи фундаментальные: стараемся постичь природу рака и механизмы его развития. Вопросов больше, чем ответов.
Однако в ряде последних работ мы существенно продвинулись в этом направлении. В первую очередь это касается понимания механизмов возникновения радиационной устойчивости рака. Мы обнаружили, что раковым клеткам с помощью специальных механизмов удается избегать летальных для них доз излучения, которые обычно используются для лечения онкологических заболеваний. Раковые клетки способны переходить в особое состояние — дормантное, то есть спящее — и пережить серьезные дозы облучения. Не просто пережить: спустя определенное время они еще и дают «потомство», то есть активно метастазируют.
Парадокс: человека лечат традиционной радиотерапией, а определенная группа опухолевых клеток к радиации нечувствительна, а потом начинает агрессивно распространяться по организму. Мы пытаемся найти пусковой механизм и разработать методы и режимы облучения или дополнительной химиотерапии, чтобы предотвратить либо существенно замедлить возрождение опухолевых клеток.
Какие варианты? Возможно, это природное физическое свойство раковых клеток, но что-то еще вызывает их реактивацию, опухоль начинает прогрессировать. Пока мы провели работы на трех видах опухолей: глиоме, немелкоклеточном раке легкого и тройном негативном раке груди. Дальше будем выяснять, происходит ли это во всех случаях или только в некоторых, будем дифференцировать поведение раковых клеток и пытаться предсказать их поведение в тех или иных случаях, а самое главное — постараемся понять, что делать.
Раковые клетки притворяются спящими и старыми
Одна из наших текущих рабочих гипотез связана как раз с использованием этого удивительного умения раковых клеток «засыпать», прямо как Штирлиц, в нужный для них момент, чтобы потом «проснуться» бодрыми и полными сил.
А нужно это еще и для того, чтобы создать вакцину против рака, чем сегодня озабочен весь мир. В основе такой вакцины, по нашему мнению, может лежать механизм воздействия на опухолевые клетки, которое переводит их в одну из разновидностей спящего состояния — так называемое индуцированное старение.
Напомню, что есть две разновидности старения. Первая — репликативное старение, которое происходит за счет уменьшения размера теломер в клетках, чему подвержен любой организм в течение жизни. Укорочение теломер способствует тому, что постепенно происходит старение, отмирание клеток человека.