Российские ученые из Института биологии гена РАН осуществляют вековую мечту медиков: создают вакцину против рака. Первые испытания на людях показали обнадеживающие результаты. Но чтобы начать массовое исцеление онкологических больных, требуются усилия не только генетиков.
Испытания на людях начались в 2000 году после успешных экспериментов на животных. По действующим жестким правилам первые испытания новых способов лечения проводятся на пациентах, которым уже никакая другая терапия помочь не в состоянии. В данном случае на больных меланомой (одним из самых страшных видов рака), которым оставалось жить несколько месяцев. И 25 процентов из них, каждый четвертый, прожили дольше, некоторые значительно дольше. У одних на какое-то время процесс стабилизировался, опухоль и метастазы перестали расти, а у некоторых даже начался регресс - откат назад.
Так был осуществлен подход к задаче, которую наука поставила перед собой без малого сто лет назад, - изготовить панацею против болезни, стоящей на втором после сердечно-сосудистых заболеваний месте в печальном мартирологе недугов, одолевающих человечество. Ряд лабораторий разных стран в начале прошлого века начали исследования, которые продолжаются до сих пор. За это время появились достаточно действенные способы борьбы со злокачественными опухолями - химиотерапия, радиоактивное облучение, не говоря уже о хирургическом скальпеле, удаляющем пораженные ткани. А вот вакцина, которая могла бы спасти огромное количество жизней, никак не давалась. И это неудивительно: препятствием на пути ее создания стал... сам организм человека.
В борьбе с раком должны участвововать и ученые, и медики, и психологи, и социологи. Эту болезнь можно победить только сообща.
- Еще на школьной скамье мы узнаем, что против инфекционных болезней организм имеет могучую защиту - иммунную систему, - рассказывает руководитель работы, профессор, доктор биологических наук Сергей Киселев, заведующий в Институте биологии гена лабораторией молекулярной генетики рака. - Она создавалась и совершенствовалась на протяжении тысячелетий под давлением внешних факторов - бактериальных или вирусных инфекций. Когда в организм попадает чужеродный патоген, микроб или вирус, происходит так называемый иммунный ответ: система распознает внешнего "врага", и специально созданные природой защитники организма, в первую очередь белые кровяные тельца - лейкоциты, бросаются его убивать. На этом и основано действие вакцины, выращенной в лабораторной пробирке ослабленной культуры болезнетворных микробов. Легко справляясь с ними, иммунная система четко ориентируется и на уничтожение этих же, уже неослабленных микробов, если они попадают в организм. Таким образом удалось уберечь человечество от страшных инфекций, таких, как оспа или чума. Но совсем другая картина, когда в организме появляется враг внутренний - злокачественная опухоль.
Она образуется собственными клетками организма, которые в силу тех или иных причин вдруг начинают неудержимо делиться, разрастаться, "заглатывая" соседние ткани, нарушая нормальное функционирование органов. И иммунная система тут беспомощна, поскольку не различает "врага": ведь это свои клетки, почти родные. Поэтому опухоль растет беспрепятственно, пока не приведет организм к гибели и погибает вместе с ним. И традиционно созданная вакцина тут помочь не может: на ослабленную культуру собственных клеток иммунная система не среагирует. Здесь нужен принципиально иной подход. А именно: найти в раковых клетках некие признаки, как говорят ученые, маркеры, которые отличают их от клеток нормальных, и "научить" иммунную систему эти маркеры распознавать как "врага". А значит, и уничтожать их носителей.
- Такая задача и была сформулирована сто лет назад, - говорит профессор Киселев. - С тех пор в мире было создано немало вакцин от рака, но все они оказались либо полностью неэффективными, либо малоэффективными. Никак не могли исследователи найти подходящие отличия опухолевых клеток от нормальных. Строение ведь у всех одинаковое. Но в конце концов было выявлено, что раковые клетки несут так называемые опухолевые антигены - белковые молекулы, которых в нормальных клетках нет. Они и могли бы стать теми самыми маркерами, которых так долго искали, но... Опять тот же барьер: поскольку они образуются из собственных белков, иммунная система принимает их за родные и на них не реагирует. Научить ее распознавать эти антигены, а затем убивать несущие их клетки и стало нашей задачей.
Решение этой задачи сродни многоходовой шахматной комбинации, где каждый ход вынуждает противника на заранее предопределенный ответ. Не будем детализировать эту сложнейшую цепную реакцию, когда атаку на рак начинают одни виды лейкоцитов, затем их сменяют другие, на очередном этапе подключаются новые белки и так далее до возникновения иммунного ответа на опухоль. При этом надо было суметь избежать взрыва неожиданной активности, когда возбужденная иммунная система вдруг начинала убивать все клетки подряд - и раковые, и нормальные, расположенные вокруг опухоли. Организм начинал есть сам себя. В конце концов удалось добиться локального иммунного ответа - только на опухоль. Прийти к успеху помогла генная инженерия.
Выглядит это так. Из опухоли пациента берется ткань, которая некоторое время культивируется в лаборатории, чтобы получить отдельные клетки. Затем сюда вводится ген, выявленный впервые в мире сотрудниками лаборатории. Он заставляет клетки вырабатывать один из видов так называемых цитокинов - веществ, активирующих иммунную систему на распознавание опухолевых антигенов. На следующем этапе эти клетки подвергаются радиоактивному облучению, чтобы они не могли делиться, а значит, препятствовали разрастанию опухоли. После этого их вводят обратно в опухоль того же самого пациента. И иммунная система, распознав "врага", начинает на него атаку. Именно так удалось продлить жизнь 25 процентам пациентов.
Не следует поддаваться магии небольшой цифры и считать этот успех скромным. Наоборот, это успех огромный, сенсационный. Доказано главное: российская вакцина вызывает иммунный ответ на рак. Значит, направление исследований выбрано правильно. А что касается "скромных" 25 процентов... Ведь никакая вакцина не может победить уже развившуюся болезнь. Ее назначение - предотвратить заболевание, в крайнем случае остановить его развитие на начальной стадии. И в опытах на животных это было достигнуто. Мышей заражали раком, затем через некоторое время, до появления метастазов, брали опухолевые клетки, по уже отработанной технологии убивали у них в лаборатории способность к делению и снова вводили в организм. И иммунная система разрушала опухоль. Казалось бы, теперь осталось только применить этот способ к людям.
Увы, рак - не та болезнь, борьба с которой имеет простые решения. И первый барьер на этом пути - раннее обнаружение опухоли. Это имеет огромное значение. Только за счет эффективно действующей системы ранней диагностики в масштабе страны американцы смогли более чем вдвое снизить смертность от рака молочной железы, используя уже традиционные способы лечения. Вакцина российских ученых позволила бы снизить летальный исход от этого вида рака в десятки раз. Но нет у нас такой системы ранней диагностики, да и не приучены мы к пониманию, что здоровье - главное наше богатство. Наши граждане обращаются к врачам, только когда почувствуют непреходящую боль. Да и то не сразу бегут в поликлинику, а пережидают в надежде, что это случайное недомогание, которое "само пройдет". А когда прибегают, бывает поздно: опухоль уже пустила метастазы.
Но и тогда не все потеряно. Ученые из Института биологии гена отработали на мышах и такой вариант, когда метастазы только начали образовываться. В этом случае опухоль удаляют хирургическим путем, а затем вводят в организм вакцину. И она активирует иммунную систему на уничтожение метастазов. Так что же, теперь можно переходить к лечению пациентов?
- Увы, этому препятствует второй барьер, - говорит профессор Киселев.- На данном этапе вакцину для больного можно приготовить только из его собственных раковых клеток. Белки другого больного будут отторгнуты организмом, и опухоли ничто не помешает расти. А предотвратить процесс отторжения сегодня можно только одним способом, отработанным на пересадке органов, - ослабить иммунную систему, чтобы она не могла осуществлять свои функции. Но ведь наша задача как раз наоборот усилить ее. Вот такой заколдованный круг. А приготовить индивидуальную вакцину для каждого отдельного пациента практически невозможно. Ее приготовление занимает 3-4 месяца, за которые болезнь может уйти далеко вперед, и стоит огромных денег, которых у нас просто нет. Ну и скольким больным мы могли бы помочь в такой ситуации? Да и в богатой Америке вряд ли какая лечебница в состоянии изготавливать индивидуальную вакцину для каждого своего пациента. Так что сегодня говорить о массовой вакцинации онкологических больных не приходится. И это определяет полученные нами результаты лишь как первый успешный этап исследований, на котором отработаны подходы к решению главной задачи. К ней мы уже подступили.
А главная задача, к которой приступили наши ученые, - перейти от индивидуальной вакцины к массовой. Которая, как и все ныне действующие вакцины от других заболеваний, подходила бы каждому больному, а значит, могла быть заранее изготовлена и храниться до первого требования. Задача эта могла быть решена, если бы в опухолях разных больных содержались одинаковые белки, которые иммунная система воспринимала как чужеродные и уничтожала вместе с опухолями. И ученые нашли такие белки, исследовав огромное количество больных, - те же самые маркеры, опухолевые антигены. Оказалось, что в отличие от самих раковых клеток, которые индивидуальны у каждого больного, маркеры одинаковы у 70 процентов пациентов. А значит, и иммунная система этих больных, активированная вакциной, будет реагировать на маркеры одинаково. Правда, речь не идет об универсальной панацее - от всех видов рака. Да, очевидно, это и невозможно: в отличие от других болезней этот недуг разнообразен, и каждый его вид имеет свои специфические особенности. Так что пока ученые ставят перед собой локальную задачу - создать отдельные вакцины для каждого вида онкологических заболеваний. И первые результаты исследований весьма обнадеживают.
- Теперь нет сомнений: пройдет не так уж много времени, и такие вакцины будут созданы, - говорит профессор Киселев.- Но это отнюдь не гарантирует их массового применения. Как я уже говорил, вакцина эффективна только на ранних стадиях болезни, когда человек получает первый, еще не пугающий "звонок" о том, что в его организме начались разрушительные процессы. И должен тут же обратиться к врачу. Но как заставить его сделать это, преодолеть застарелое, варварское отношение к собственному здоровью? Ученые здесь бессильны. Это может только государство, создав систему ранней диагностики, проводя огромную воспитательную работу среди населения, в которой должны участвовать и ученые, и медики, и психологи, и социологи. И на нее не нужно жалеть средств, потому что эту страшную болезнь можно победить только сообща.