Наука против смертельных болезней: Рак, СПИД / ВИЧ, Диабет, Инсульт, Старение

В 2013 г. начались публикации результатов крупнейшего международного проекта по выявлению генетических маркеров трех наиболее частых раковых заболеваний: рака груди у женщин, рака простаты у мужчин и рака яичников.  В эти исследования были воволечены более 100 научных организаций, и генетические исследования были проведены на 200 000 пациентах.  В результате были найдены десятки последовательностей генетической информации, так называемых маркеров ДНК, которые могут помочь определить персональный риск для вышеупомянутых раковых заболеваний.

Рак груди – это наиболее частая форма рака среди женщин по всему миру, ежегодно регистрируется более 1 миллиона новых случаев. Рак простаты находится на втором месте по частоте встречаемости после рака легкого у мужчин, около 900 тысяч новых случаев возникает каждый год по всему миру.  Рак яичников составляет около 4 процентов от всех диагностируемых раковых заболеваний у женщин, что составляет около 225 тысяч случаев во всем мире ежегодно.

Результаты исследований опубликованы в виде 13 отчетов в медицинских научных журналах.  Они подготовлены на основе сотрудничества между 130 научными организациями в Соединенных Штатах, Европе и по всему миру.  Исследования оплачивались фондом по исследованию рака Великобритании, Европейским Союзом и Национальными Институтами Здоровья США.

Ученые использовали расшифрованные последовательности ДНК от более чем 200 000 человек в целях найти маркеры, то есть специфические участки ДНК, связанные с риском заболевания, среди всего кода человеческой наследственности, состоящей из 3 миллиардов нуклеотидов или букв кода ДНК.

Ученые обнаружили 49 новых маркеров риска для рака груди, а также два других редко мутирующих гена, которые влияют на риск рака груди.  Для рака простаты было найдено 26 маркеров и 8 для рака яичников. Каждый маркер сам по себе не является свидетельством в пользу риска заболевания, но вместе с уже известными маркерами позволяет правильно оценить степень риска – так утверждают исследователи, принявшие участие в проекте.

Генетический тест, сопровождаемый математическим анализом риска, сможет сократить необходимость проведения таких современных тестов, как маммография или анализ на специфический ген простаты, или простат-специфический антиген (PSA), который используется сейчас для диагностики рака предстательной железы.

Вот некоторые выводы по результатам проекта:

— Для рака груди исследователи подсчитали, что при использовании всех известных маркеров, включая новые, можно выявить среди населения 5% женщин, у которых риск болезни вдвое больше, чем у остальной части популиции, и 1% женщин с трехкратным риском возникновения рака груди.  В среднем риск возникновения рака груди в развитых странах составляет 12% в течение жизни. Этот процент ниже в развивающихся странах в связи с тем, что там у женщин доминируют другие болезни.

— Для рака простаты, если использовать все известные маркеры, можно выявить 1% мужчин, у которых риск появления этой разновидности рака выше в 5 раз по сравнению с остальной популяцией мужчин. В развитых странах риск появления рака простаты составляет от 14% до 16% в расчете на всю продолжительность жизни.

— Новые генетические маркеры также могут помочь правильно оценить риск рака груди у женщин, имеющих мутации в генах BRCA1 и BRCA2, у которых риск развития рака груди оценивается как 85%.  Исследователи полагают, что на основе новых маркеров можно будет выявить среди этих женщин небольшую группу тех, у которых этот риск 28% и ниже.

По электронной почте поступил вопрос, на который с удовольствием отвечаю:

Услышали тут про прививку от рака матки. Существует ли такое или это очередной сбор денег ни на что?

Спасибо.

Спасибо за Ваш вопрос.

Какую прививку предлагают? Если это прививка производства британской фирмы GlaxoSmithKline Biologicals (Cervarix), то это та, что одобрена в США в 2009 г. для профилактики рака шейки матки. Это прививка от инфекционного заболевания, которое вызывает папиломавирус человека (бородавки). Заразиться им можно половым путем. Большинство рака шейки матки вызывается этим вирусом. Прививка в США дает защиту 70%. В России в 2000 г. раком шейки матки заболели около 12 000 женщин. Он составляет 5,3% среди всех раков женщин в России. То есть вероятность заболеть им составляет 0.0086%, это довольно низкая по сравнению с заболеваниями, от которых принято прививать в России. В США в год заболевает раком шейки матки примерно такое же число женщин, как и в России (например 12 200 в 2010 г.), но в США население почти в два раза больше. Так что заболеваемость там примерно в два раза меньше, чем в России. Тем не менее в некоторых штатах США такую прививку требуют при приеме девочек в школу. Всего в США одобрены две такие прививки от папиломавируса.

Представьте, что Вы получили защищающие свойства красного вина без выпивания каждый день очередного бокала. Скоро Вы сможете это сделать благодаря синтезу веществ, полученных из Ресвератрола, молекулы, которая обеспечивает целебную силу вина. Эти вещества будут бороться со многими болезнями, включая рак.

Растения выделяют огромное число разных химических соединений, называемых полифенолами, чтобы защитить себя от врагов, в частности, от грибов. Ресвератрол используется при этом как исходное вещество. Однако этих веществ синтезируется в растениях настолько мало, что для ученых очень трудно выделить и применить их. Нестабильность Ресвератрола также препятствовала попыткам сконструировать новые соединения из этого вещества.

В марте 2011 г. Скотт Снийдер в Университете Колумбии в Нью-Йорке и его научная группа нашли путь в обход этой проблемы: создавать полифенолы из соединений, которые похожи, но слегка отличаются от Ресвератрола. Но эти небольшие различия намного облегчают процесс синтеза новых соединений. Используя эти альтернативные исходные вещества, они сделали десятки натуральных полифенолов, включая Ватиканол С, который обладает противораковыми свойствами. «Это похоже на создание книги рецептов для всего семейства Ресвератрола,» – говорит Снийдер, – «Мы открыли целую сокровищницу натуральных лекарств. Это те самые полифенолы, которые кроме прочего, улучшает деятельность мозга, делают Ваши кости прочнее, они помогают, если у Вас диабет, сохраняют молодость, предотвращают рак и защищают сердце и нервную систему».

Молекула Ресвератрола представляет собой два фенольных кольца, соединенных между собой молекулярным мостиком. Американские ученые нашли способ получать более сложные молекулы, состоящие из нескольких молекул Ресвератрола, например из двух – Эпсилон-виниферин – или четырех. Вещество, получившее название Ватиканол С, представляет собой соединенные вместе четыре молекулы Ресвератрола. Ватиканол С — это химически стабильное вещество, но тем не менее он обладает свойствами Ресвератрола.

Ранее ученые в нескольких университетах обнаружили, что Ватиканол С излечивает раковые опухоли у лабораторных мышей. По механизму действия Ватиканол С препятствует активации протеин-киназы, запускающей деление клеток. Этот механизм довольно сложный, он приводит к гибели раковых клеток и исчезновению опухоли.

В прошлом 2010 году ученые в Университете Женщины в г.Нара, Япония, оценивали воздействие Эпсилон-виниферина, димером ресвератрола, и Ватиканола-С, тетрамера ресвератрола, на бычьих клетках эндотелия артерий. Они протестировали метаболитическую активность посредством обработок Ватиканолом-С самцов мышей, которых в течение 8 недель кормили пищей с повышенным содержанием жиров.

В результате было показано, что Ватиканол С активирует гены человека, отвечающие за очищение кровеносных сосудов от холестерина. Эпсилон-виниферин показывает сходную прочищающую активность, но не оказывает влияния на гены. Восьминедельный прием Ватиканола С на жиросодержащей диете запускает в печени экспрессию PPARalfa -зависимых генов, таких как cyp4a10, cyp4a14 и FABP1, и экспрессию PPARbeta/delta -зависимых генов в скелетной мускулатуре, таких как UCP3 и PDK4. Был сделан вывод, что Ватиканол С активирует PPARalfa PPARbeta/delta как в организме, так и в пробирке («in vivo» и «in vitro». Этот механизм действия Ватиканола С является новым механизмом, который обеспечивает благотворное действие против болезней, вызываемых неправильным образом жизни.

Существует несколько неоконченных научных теорий, так называемых «гипотез», которые пытаются объяснить, что такое раковая опухоль. Законченная сильная теория обладает способностью предсказания. Правильная теория рака позволит науке предсказывать появление ракового заболевания и эффективно ликвидировать его. В настоящее время о раке уже многое известно. Но настоящей теории еще нет. Ученые-медики пока не смогли создать универсальное лекарство или способ лечения рака, чтобы победить эту болезнь и сделать ее излечимой.

Оказалось, что самое опасное свойство рака — это способность отдельных клеток вырабатывать резистентность, или устойчивость к современным лекарствам, которые способны убивать раковые клетки, действуя на тонкие молекулярные механизмы именно раковых клеток, и не оказывать повреждающего действия на нормальные клетки человека.

До сих пор ученые представляли себе такой сценарий: в некоторых клетках накапливаются генетические изменения, и в какой-то момент одна из клеток в результате вредоносной мутации становится раковой, начинает делиться и дает начало группе похожих клеток с одинаковой наследственностью, то есть опухоли.

Считалось, что каждая раковая клетка растет и делится независимо от других раковых клеток, и все эти зловредные клетки успешно, или не очень, но подавляются специальными лекарствами. Болезнь отступает, но не навсегда. В какой-то из еще не убитых раковых клеток возникает новая мутация, которая позволяет избежать губительного действия лекарств, и опухоль снова начинает расти без ограничений. Напрашивается такая простая аналогия: Вспомните, как у бабушки в деревенском доме куры иногда сбегали из курятника в огород, чтобы наделать там делов. Тогда бабушке приходилось искать дырку в курятнике или подкоп под забором. Если это удавалось, то «побега из курятника» можно было эффективно избежать. Современная медицинская наука действует примерно так же. Когда становится ясно, какая мутация сделала клетку вредоносной, тогда предлагается эффективное целевое лекарство. Очередная «щель в курятнике» заделана. Но не исключено появление нового способа «побега». Проходит время, и он появляется.

Но есть другая гипотеза. Некоторые ученые считают, что появление раковой опухоли – это возврат к самой древней форме существования животных. Около 600 миллионов лет назад и сотни миллионов лет до этого они жили в виде колоний клеток по берегам первобытного океана, беспрепятственно размножались, расселялись и были по-сути бессмертными. Когда появились первые многоклеточные животные, их клетки уже имели «подправленную» наследственность. Они стали выполнять определенную роль в организме, и своевременно отмирать, чтобы не нанести вред всему организму своим неограниченным размножением. Такие сложные клеточные сообщества — организмы — впоследствии заселили всю нашу планету и первобытные клеточные колонии остались в прошлом. Но время от времени прошлое дает о себе знать. Отдельные клетки нашего организма внезапно возвращаются к древнему первобытному состоянию и становятся раковыми, то есть бесконтрольно делятся и расселяются по организму, образуя колонии — опухоли.

Авторы новой гипотезы о раке как о первобытном живом существе — астробиолог Чарльз Линевивер из Австралийского Национального Университета в Кандберре и Пауль Девис в Университете штата Аризона в г. Темпе. По их мнению раковая опухоль не просто группа клеток, каждая из которых живет сама по себе. Как уже говорилось, все раковые клетки происходят из одной клетки – прародительницы, однако внутри опухоли существует своя древняя организация. Она чужеродна для всего остального организма. Раковые клетки выстраивают свои кровеносные сосуды для снабжения питательными веществами и кислородом, выделяют ферменты, растворяющие перегородки соединительной ткани. Некоторые из клеток округляются и превращаются в бродячие клетки – расселительницы. Все как-будто бы идет по особому древнему плану формирования примитивного живого существа.

Если эта теория подтвердится, то это будет означать, что в наследственности клеток нашего организма есть древние программы поддерживать независимое существование группы клеток в организме человека и успешно бороться с его защитными силами. Эти программы реализуются, когда возникает раковая опухоль. Таких программ не может быть много. Ученые называют их «стратегии выживания». Нужно будет заново пересмотреть уже известные данные и получить недостающие сведения с целью изучить повадки этого древнего монстра, определить его стратегии выживания и поставить их под контроль. Примерно в таком направлении и будет двигаться медицинская наука, если теория о раковых опухолях как древнейших предках животных окажется верна.

Короткий комментарий автора сайта: Это сообщение в американских средствах массовой информации носит очень рекламный характер и не содержит описания молекулярно-генетических методик, примененных автором этого нового способа лечения. Что-то подобное уже обсуждалось около 15 лет назад. Попробую найти статьи в зарубежных научных журналах, чтобы убедиться, что это достижение имеет под собой реальную научную основу. Следите за будущими публикациями на сайте.

Никакой радио- и хемотерапии. Появилась новая надежда в лечении рака у детей. Доктор Мишель Дженсен (Dr. Michael Jensen), возглавляющий исследования, которое имеет возможность радикально изменить принципы лечения педиатрического рака, поступил в Научный институт детства (Seattle Children’s Research Institute) в Сиетле в июле 2010 г.

Дженсен разработал метод перепрограммирования собственной иммунной системы организма для того, чтобы убить рак. Эта методика генетической перестройки взятых у пациента его собственных Т-клеток оказалась безопасной и эффективной в лаборатории. У пациента будут брать Т-клетки, генетически перепрограммировать их в лаборатории в искусственной культуре клеток, затем, получив достаточное количество новых измененных Т-клеток, их будут пересаживать обратно в организм пациента.

От автора сайта: Т-клетки иммунной системы человека, или Т-лимфоциты, запускают выработку антител, особых белковых молекул в плазме крови, которые имеют способность соединяться с целевым белком, носящим устаревшее название “антиген”, хотя ничего генетического там нет. Этот так называемый антиген, как правило, находится на поверхности вредного для организма объекта. После такого соединения антиген-антитело, запускается клеточный механизм разрушения вредного объекта защитными силами организма, будь то бактерия, вирусная частица или раковая клетка. На такой опознанный объект набрасываются фагоциты – свои клетки убийцы, и разрушают его специальными сильными ферментами. Т-клетки хранят в своей молекулярной памяти структуру различных вредных молекул, с которыми организм человека сталкивался в течении жизни. Если запрограммировать Т-клетки на определенный белок раковых клеток, то они смогут начать борьбу с раковой опухолью, привлекая к этому иммунную систему организма, который до этого принимал такие клетки за свои.

Исследования Доктора Дженсена обещают в будущем иммунотерапевтическое лечение рака без разрушительного воздействия радиации и хемотерапии. Сейчас он работает над тем, чтобы применить свое открытие для лечения рака у детей. “Исследования Майка вызывают искреннее восхищение. Его метод применим практически ко всем видам педиатрического рака,” – говорит Доктор Джеймс Хендрикс (James Hendricks), президент исследовательского института.

Поддержка от Фонда изучения педиатрического рака Бена Тауна (Ben Towne Pediatric Cancer Research Foundation) оказала неоценимую услугу, чтобы перевести Дженсена в Сиетл, говорит Доктор Хендрикс. Этот благотворительный некоммерческий народный фонд был основан в Сиетле для того, чтобы поддерживать исследования рака в области генетического трансформирования. Он был назван именем пациента-ребенка Бена Тауна, который умер в возрасте трех с половиной лет после двухлетней борьбы с нейробластомой.

Доктор Мишель Дженсен около десяти лет посвятил работе над новым способом иммунотерапевтического направления в лечении рака. Теперь он приступает к клиническим испытаниям на базе Научного института детства в Сиетле.

По мнению одного из авторов британского журнала НьюСайнтист (New Scientist) давно известный лекарственный препарат Дихлорацетат (DCA) – это анти-раковое лекарство с огромным потенциалом, но без прибыли для фармакологических компаний. Здесь приводится реферат этой статьи.

Некоторые из противо-раковых лекарств появляются после лучшего понимания того, как развивается болезнь. Другие работают такими механизмами, которые мы не понимаем, и они дают нам свежий взгляд на проблему. Редко можно найти такое лекарство, которое годами ждет своего разрешения к применению и в то же время предполагает эффективное лечение всех форм болезни.

Это лекарство – простая небольшая молекула, называемая дихлорацетат (ДХА = DCA). Исследования в Канаде, проведенные Эванделосом Мичелакисом в Университете Альберта в начале 2007 г., показали, что оно обладает замечательными противораковыми свойствами. И это еще не все! Механизм действия этого лекарства также вызывает восхищение.

В 1930 м году биохимик Отто Варбург предположил, что клетки становятся раковыми путем изменения способа получения энергии. В норме для обеспечения энергией клетки полагаются на специальные органеллы, называемые митохондриями. Раковые клетки переключаются на процесс, называемый гликолизом, который происходит внутри самой клетки. Это неэффектфивный процесс, используемый также бактериями, а также бегунами – марафонцами, когда кислорода в организме не хватает.

Удивительно, что Варбург нашел, что раковые клетки продолжают использовать гликолиз даже тогда, когда кислорода в достаточном количестве. Исследователь утверждал, что этот факт, сейчас называемый эффект Варбурга, является определяющей особенностью раковых клеток. Однако идея не прижилась возможно потому, что другой знаменитый биохимик Ханс Кребс считал, что эффект Варбурга был только симптомом рака, а не его исходной причиной. Это скептическое отношение было усилено тем, что раковые клетки переключаются на гликолиз только потому, что их митохондрии не работают.

Со времен Варбурга многое в метаболизме клетки стало известно гораздо лучше благодаря тому, что наука не стоит на месте. Организм человека живет и функционирует засчет энергии, получаемой от потребления продуктов питания. Питательные вещества расщепляются на короткие молекулы, которые при соединении с кислородом выделяют энергию. Элементарная порция энергии в организме запасается в виде молекулы АТФ – энергетической разменной монеты, которая затем отдает энергию в нужном месте для процессов жизнедеятельности клетки. В нормальных клетках сжигание питательных молекул и формирование АТФ происходит в сложно устроенных органеллах – митохондриях. Это высокоэкономичный процесс, позволяющий клеткам эффективно использовать питательные вещества. Однако в раковых клетках митохондрии по какой-то причине повреждаются и не могут работать как энергеические станции клетки. Поэтому такая клетка переключаются на гликолиз – реакцию, при которой в просвете клетки расщепляется молекула глюкозы с образованием одной молекулы АТФ. Это неэффектфивный и расточительный процесс. При гликолизе образуется молочная кислота, которая разрушает коллагеновый матрикс, который соединяет клетки между собой. Такие ненормальные клетки покидают свое место и могут перемещаться в организме, образуя раковые опухоли в других частях тела – метастазы.

У митохондрий, как недавно обнаружили ученые, есть еще одна важная роль. Они запускают процесс апоптоза – естественной гибели клетки. Если митохондрии повреждены, то клетка становится бессмертной, то – есть раковой.

Вернемся к дихлорацетату, который использовался многие годы для лечения больных с митохондриальными болезнями, редкими расстройствами обмена веществ в организме. Это лекарство усиливает способность митохондрий вырабатывать энергию. Когда оно поступает в раковые клетки – происходит то же самое: по-видимому, митохондрии в раковых клетках не повреждены безвозвратно. И даже более того, работающая митохондрия помогает убить эти измененные раковые клетки. Это происходит из-за того, что восстановление работающих митохондрий отключает «бессмертие» раковых клеток.

Когда Мичелакис испытывал это лекарство на культуре раковых клеток, содержащихся в лаборатории, они погибали. Этот эффект был обнаружен по отношению к клеткам раковой опухоли легких, рака груди, рака головного мозга. Дихлорацетат не повреждал нормальные клетки. Когда это лекарство добавляли в воду, которую пили крысы с привитыми человеческими раковыми опухолями – опухоли значительно уменьшались. Получается, что Варбург был прав – гликолиз представляет собой что-то бльшее, чем просто симптом раковых клеток.

Интереснее всего то, что дихлорацетат выглядит как потенциальное противораковое средство. Оно дешевое, не повреждает нормальные клетки, мы хорошо знаем его побочные эффекты, и оно должно быть эффективно по отношению ко всем видам рака. Но есть одна проблема: это старое лекарство и оно не может быть запатентовано. Никакая фармацевтическая компания не захочет финансировать дорогостоящие клинические испытания без получения эксклюзивных прав производить и продавать лекарство.

Эта проблема не нова. Многие лекарства лежат на полках потому что компании не могут получить от них большую прибыль. Это случилось с лекарствами от болезней, которыми болеют бедные люди в развивающихся странах, таких как туберкулез, хотя сейчас и увеличивается сотрудничество между правительствами, благотворительными организациями и коммерческими компаниями для работы в этом направлении. В отличие от них рак – это болезнь богатых, и испытания дихлорацетата потребуют совершенно исключительных усилий.

Можно побиться об заклад о том, что фармацевтические компании приложат все усилия к тому, чтобы найти патентуемое соединение с таким же механизмом действия, как у дихлорацетата. Каждое из них, попавшее на рынок, будет очень дорогим. Но получится скандал, если дешевое альтернативное средство с такими замечательными свойствами не получит своего шанса просто потому, что оно не принесет достаточно большую прибыль.

29 марта 2010 г. суд Нью-Йорка принял решение, что патент на два гена, связанных с раком груди, является недействительным.

Декларируя, что гены не могут быть запатентованы, поскольку они на самом деле являются творением природы, а не изобретением, Окружной суд Соединенных Штатов Южного округа штата Нью-Йорк определенно посеял сомнения в том, что патенты, выданные на 2000 с лишним генов человека – около 20% от всего их числа – являются действительными.

Американский Союз Свободных Граждан (ACLU), который подал в суд на этот патент вместе с Фондом Народных Патентов, заявил, что эта победа могла бы предостеречь держателей патентов на гены от использования их для обогащения путем монополизации таких химических соединений как ДНК, которые встречаются в природе, и поэтому не могут квалифицироваться как изобретения, подлежащие патентованию. “Геном человека, как и структура крови, воздуха или воды, была обнаружена, а не создана” – сказал Крис Хансен, поверенный юрист, работающий с Американским Союзом Свободных Граждан.

Патенты, против которых было открыто судебное производство, пытались застолбить варианты двух генов BRCA1 и BRCA2, которые повышают вероятность развития рака груди у женщин. Компания Мириад Дженетикс, Салт Лэйк Сити, штат Юта, разработала и запатентовала диагностические тесты, которые позволяют врачам определить женщин на стадии риска проверяя, появились ли у них эти варианты генов.

Американский Союз Свободных Граждан и организации, поддерживающие его, включая Американское Общество Генетики Человека и Американскую Медицинскую Ассоциацию, настаивали на том, что такие патенты никогда не должны присуждаться, потому что эти гены являются естественными или натуральными. Они аргументируют это тем, что женщины могут могут отказаться от теста, если они или их лечащий врач не смогут позволить себе это тестирование из-за ограниченных средств. Приобретя эти патенты, компания Мириад получила возможность воспрепятствовать разработке более дешевого или бесплатного варианта этого теста, и заблокировала исследования, направленные на разработку других дешевых версий подобных тестов.

Суд поддержал главный довод Американского Союза Свободных Граждан в оспаривании патента о том, что эти гены являются продуктом самой природы. “В связи с тем, что заявленная изолированная часть ДНК не значительно отличается от натуральной ДНК в том виде, в каком она существует в природе, она представляет собой субстанцию, которая не может быть объектом патентования.” – сказано в решении суда. “Очистка натурального продукта без какого-либо изменения не может сделать его патентуемым объектом”- утверждается в документе.

Тем не менее суд не поддержал мнение Американского Союза Свободных Граждан, что в присуждении патента на продукт естественной природы Агенство Патентов и Торговых марок США нарушило конституцию Соединенных Штатов.

Это решение суда явилось последним в долгой череде споров по поводу патентоспособности генов, которая началась в 1991 г., когда журнал Нью Сайнтист выяснил, что Национальный Институт Здоровья США подал заявку на патентование генов. Гены BRCA были в центре ряда заявленных генов, хотя с тех пор были запатентованы тысячи других генов. Решение Американского суда явилось эхом события 2004 г., когда Европейское Патентное Агенство аннулировало патенты компании Мириад на оба этих гена. Решение суда США теперь подвергает сомнению действительность всех патентов на гены, и оставляет открытым вопрос возможны ли какие-либо пути коммерциализации диагностических тестов и способов лечения, основанных на человеческих генах.

Случаи, подобные тому, что произошло с миссис Янг, это часть направления, которое вероятно изменит будущее больных раком. В эпоху расшифровки генома биологи накапливают информацию о молекулярных путях, которые управляют раковой болезнью, и это заставляет их сомневаться в традиционной классификации раковых заболеваний в зависимости от места их появления. Вместо этого исследователи начинают понимать, что все дело в определенных мутациях, которые делают опухолевые клетки способными бесконтрольно разрастаться. Два пациента с раковыми заболеваниями в совершенно разных тканях организма, но вызванными одной и той же мутацией, могут иметь гораздо больше общего, чем люди с опухолями в одном и том же органе, но вызванными разными молекулярными механизмами. И наоборот, два пациента, страдающие внешне одинаковыми типами опухолей, могут иметь очень разные прогнозы, в зависимости от конкретных возникших мутаций (смотри также статью “Когда лучше ничего не делать”).

Когда отказываешься от принципа рассматривать рак, как анатомически определяемую болезнь, и сконцентрируешься на ее молекулярных нарушениях, то лечение становится игрой на совершенно другом поле. Общепринятая химиотерапия и радиотерапия работают будучи особенно токсичными по отношению к делящимся клеткам. В то время как эти методы лечения повреждают быстро делящиеся опухолевые клетки, они также воздействуют на многие процессы в теле человека. “Мы стремимся уйти от такой модели и понять изменения, которые возникают в раковой клетке, и которые отличают ее от нормальной клетки,” – говорит Рамин Бирохим в Институте Рака Дана-Фарбер в Бостоне, штат Массачусетс. “Если вы знаете это, вы можете применить лекарства, которые точно нацелены на эти изменения”.

Такой подход убедил многих онкологов в том, что они смогут трансформировать рак из смертельной болезни в хроническое состояние, с которым люди смогут жить почти бесконечно. Это не будет легко. Лечение, вероятно, потребует применения коктейлей из целевых лекарств, которые должны включаться по мере того, как опухоль будет мутировать. Тем не менее, теоретически эти способы лечения должны работать лучше, чем те, которые применяются сейчас, и будут иметь меньший побочный эффект. “Более целевое лечение будет переключать многие раковые заболевания из быстро-текущих смертельных в управляемые состояния,” – считает доктор Бирохим.

Очевидные аналогии можно провести с заболеванием СПИДом, когда коктейль из средств против ретровирусов может затормозить размножение вируса, давая возможность людям жить с инфекцией до преклонного возраста. Если они становятся устойчивыми по отношению к одному лекарству, начинается действие другого лекарства. “СПИД был переведен из смертельной болезни в хроническое состояние, и мы надеемся сделать те же вещи с раком,” – говорит доктор Бирохим.

Прогресс в понимании молекулярного разнообразия рака груди намекает на такие возможности. В середине 1990-х годов, генетики открыли BRCA₁ и BRCA₂, два гена, которые, взятые вместе, отвечают за более половины всех наследственных форм рака груди. В этих генах закодированы белки, отвечающие за восстановление ДНК, поэтому если они неверны, клетки становятся склонными накапливать мутации, приводящие к раку.

PARP-ингибитор, протестировать который помогает миссис Янг, блокирует ферменты, участвующие в различных механизмах восстановления ДНК. В то время как это может выглядеть неожиданным лечить болезнь усугублением проблемы, идея заключается в том, что клетки, в которых восстановление ДНК нарушено сильнее, оно станет настолько неправильным, что клетки погибнут. По крайней мере до сих пор, с миссис Янг все хорошо.

Наследственные мутации составляют только 10 процентов от раков груди, поэтому главные усилия в отношении рака груди и других опухолей направлены на выявление мутаций, которые возникают спонтанно в отдельных клетках и делают их раковыми. Например, Международный консорциум генетики рака (ICGC), образованный в апреле 2008 г., поставил целью секвенировать ДНК из 25 000 конкретных опухолей для составления списка мутаций, возникших в 50 наиболее часто встречающихся раковых заболеваний.

Может оказаться вовлеченным огромное разнообразие мутаций различных типов. Они могут включать изменения одной буквы в генетическом коде, потери обширных генетических участков (делеции), включения и дублирования, а также перестройки в хромосомах, что может приводить к тому, что части разных генов начинают работать вместе. Химические изменения в ДНК, такие как дополнение или удаление метильных групп, также могут приводить к активации отдельных генов.

Начальные геномные исследования одной из форм рака головного мозга, известной как глиобластома, выявили, что это на самом деле два заболевания с разным возрастом появления и шансами болных на выживание в зависимости от того, мутировал ли ген под названием IDH₁ (Science, vol 321, p 1807).

Догадка о том, что рак груди включает в себя больше, чем одно заболевание, возникла из опыта по применению тамоксифена, одобренного к применению еще в 1977 г., поскольку это лекарство действовало только у пациенток, у которых эти опухоли имели рецепторы на гормон эстроген.

Иматиниб не сможет помочь каждому пациенту с меланомой – мутация, на которую он направлен, возникает в 5 % случаев – но его эффективность в этих случаях предполагает, что широкое использование молекулярных целевых объектов может привести к улучшению выживания пациентов даже с нынешним набором целевых лекарств. “У нас сейчас есть много лекарств, но в большинстве случаев мы не используем их достаточно хорошо”, – утверждает Невинс.

Ошеломляюшее количество мутаций, участвующих в различных формах рака означает, что потребуется намного больше целевых лекарств. Даже внутри одной опухоли несколько различных молекулярных механизмов могут управлять их ростом. При этом раковые клетки со временем становятся нестабильными, накапливая множественные мутации, которые в дальнейшем увеличивают их шансы выработать устойчивость к лекарствам. “Злокачественные клетки – это движущаяся мишень”, – считает Фран Балквилл из Института рака в г. Бартс и Лондонской школы медицины и стоматологии.

В дальнейшем появляется проблема отслеживать генетические изменения, когда они появляются. Частые биопсии могут вызвать у пациента дискомфорт или причинять ему вред – даже когда их опухоли доступны для биопсии, хотя чаще такого не былает. Пытаясь решить эту проблему, Даниел Харбер из Массачусетского Главного Госпитального Ракового Центра в Чарлзтауне разработал путь анализа мутирующих раковых клеток, которые могут быть получены из проб крови. Его исследовательская группа недавно показала, что клетки от некоторых пациентов с немелкоклеточным раком легкого приобретают дополнительные мутации в гене, отвечающем за рецептор фактора эпидермального роста (EGFR или HER1) после лечения Гефитинибу (Иресса), который блокирует вызывающий рак процесс, запускаемый мутирующими формами этого рецептора (Медицинский Журнал Новой Англии, том 359, стр. 366). Отслеживая такие изменения, врачи смогут принимать правильные решения о том, какие лекарства пациенту заменить или добавить новые для предотвращения устойчивости к лекарствам.

Нужно протестировать множество новых лекарств, которые необходимы, чтобы укротить опухоли на достаточно длительное время, и для этого потребуется поменять существующий порядок клинических испытаний. Традиционный подход, когда лекарства тестируются на больших группах пациентов с одинаковыми анатомическими вариантами опухолей, уже не сможет дать правильный отбор. В будущем добровольцев нужно отбирать более тщательно, иначе потенциально полезные лекарства могут быть незаслуженно отбракованы. “Мы должны отбрать пациентов по генетическому профилю, когда они привлекаются к клиническим испытаниям, или даже перед началом испытаний,” – говорит Селлерс.

Лекарства также необходимо будет тестировать в комбинациях, поскольку горький опыт показывает, что единственное лекарство вряд ли будет достаточным. Путь, которым рак легкого становится устойчивым к гефитинибу – это наращивание синтеза белка, который называется МЕТ, который вовлечен в близкий биохимический процесс. Комбинирование гефитиниба с ингибитором МЕТ может быть одним из способов преодолеть устойчивость.

“Где мы находимся сейчас в нашем развитии – мы имеем лекарства, которые эффективны только временно, но опухоли обходят их в своем развитии” – считает Джо Грей, изучающий молекулярные механизмы рака в Национальной Лаборатории Лоренца Беркеля в Калифорнии. “Как мы понимаем, наилучший путь – это понять как как заблокировать обходные пути развития опухоли. Я убежден, что когда мы сможем этого добиться, мы обеспечим нашему пациенту все более длительное выживание.”

Почти четыре десятилетия после того, как Президент США Ричард Никсон объявил “Войну с раком”, задача остается почти не решенной. Может быть настало время для новой стратегии?

Пока идет успешная расшифровка генома, биологи начинают понимать почему рак настолько коварный враг. Разнообразие мутаций, которые делают клетки раковыми и приводят к росту опухоли, позволяет им перехитрить наши защитные силы. Отсюда ясно, что, путем отслеживания этих мутаций и воздействия на них подходящими лекарствами, мы сможем контролировать опухоль. Иммунная система человека, которая точно бьет врага, когда его видит, также может помочь, чтобы держать опухоль под контролем.

Такие способы вряд ли приведут к полному излечению, о котором люди мечтали, но они смогут преобразовать многие формы рака из убийц в управляемые состояния. Рак станет чем-то вроде того, с чем мы будем жить, как сейчас люди живут с диабетом, или даже с синдромом ВИЧ.

Никсон предлагал “победить эту ужасную болезнь”, но эта метафора “войны” уже устарела. Настало время объявить мир и приспособиться к раку – и этим победить наш страх.

В начале доктора обнаружили, что у нее 22-х недельная беременность вторым ребенком. Но когда узелок в левой груди Клары Янг не исчез, она прошла сканирование, которое показало, что это рак. Беременность означала, что к миссис Янг нельзя применить высокотоксичную химиотерапию, поэтому хирурги удалили грудь. Через 38 недель у нее вызвали роды и родился здоровый мальчик.

Это случилось в 2004 году. “Хотя это была достаточно агрессивная опухоль, хирурги были вполне уверены, что после удаления от нее ничего не осталось” – рассказывает миссис Янг. В целях профилактики ей назначили лечение эпирубицином и циклофосфамидом – стандартную химиотерапию при раке груди – и провели курс радиотерапии. В связи с тем, что ее раковые клетки показали положительный тест на эстрогенные рецепторы, ей также назначили тамоксифен, лекарство, которое блокирует выработку женского полового гормона, который запускает рост некоторых видов раковых опухолей груди.

Миссис Янг вернулась к своей работе в Королевской Прокурорской службе Великобритании, но в октябре 2007 г. она почувствовала себя нехорошо. “Сначала я забеспокоилась, не подхватила ли я какую-то легочную инфекцию” – продолжает она свою историю. На самом деле у нее начали развиваться новые опухоли в печени и в легких.

Тогда ей было назначено другое лечение – доцетаксел и гемцитабин – поскольку врачи пришли к заключению, что у ее раковыех клеток появилась устойчивость к предыдущим лекарствам. После нескольких недель лечения опухоли сократились и исчезли. Однако потом они снова начали расти.

До этого миссис Янг получала лечение такое же как и другие пациенты. Однако в отличие от большинства женщин, у нее оказался положительным тест на мутацию в гене BRCA₂, что говорило о том, что ее рак относится к редкой наследственной форме. Она могла бы или попробовать новый цикл химиотерапии с другими лекарствами, или же присоединиться к клиническим испытаниям нового лекарственного средства, получившего название ингибитор PARP, который должен был стать эффективным именно у женщин с мутировавшим BRCA₂. “Мы рассчитываем, что используя PARP-ингибитор, мы сможем предложить таким пациентам более целенаправленное лечение,” – говорит Руфь Пламмер, Университет Ньюкастла, Великобритания, которая руководит этими испытаниями.