100 великих загадок современной медицины - Александр Волков

Этот новый – молекулярный – взгляд на природу рака помогает выявлять уязвимые места в структуре раковых клеток. Ученые говорят о «знаках», которыми они отмечены. Отыскав их, можно создать препараты, которые будут целенаправленно уничтожать эти вредоносные клетки. Так, в последнее время появились лекарства, которые мешают «раковым курьерам» – блокируют сигналы, побуждающие клетки безудержно делиться. Всё это дает повод для сдержанного оптимизма.

Поставленная учеными цель – расшифровать генетический материал 50 наиболее распространенных раковых опухолей – позволит в недалеком будущем полностью изменить диагностику и лечение рака.

Перед началом лечения пациента, у которого выявлен рак, будет проводиться расшифровка генетического материала его раковых клеток. Анализируя этот материал, генетики выявят те специфические гены, которые заставляют клетки безостановочно делиться. Диагноз, поставленный затем врачом, будет звучать вовсе не так, как в наши дни: «рак легких», «рак желудка» или «рак кожи». В этом диагнозе будет точно указан дефектный ген, из-за которого переродилась клетка: например, «B-RAF-положительная» или «p53-положительная» опухоль.

Зная о том, какой ген виноват в развитии ракового заболевания, и имея под рукой полный каталог всех лекарственных средств, воздействующих на конкретные раковые клетки, врач легко подберет тот препарат, который вмешается в жизнь этих клеток и остановит их разрастание. Такой препарат будет сродни волшебному слову. Другие лекарства, которые будет принимать пациент, принудят его раковые клетки к самоубийству или же обратят внимание клеток-убийц иммунной системы на угнездившиеся в организме раковые клетки. Специальные лекарства будут уничтожать раковые стволовые клетки – те клетки, которые порой ухитряются пережить сеансы химиотерапии, чтобы затем возродить опухоль. Разумеется, по-прежнему будут применяться и традиционные методы терапии, например удаление опухоли оперативным путем.

В общей сложности в распоряжении медиков окажутся десятки самых разных методик излечения от рака, и каждая будет ориентирована на строго определенную форму болезни. Наступление на рак будет вестись с разных сторон, и одно из направлений непременно станет направлением главного удара.

«В будущем врачи, может быть, только улыбнутся, – пишет индийско-американский медик Сиддхартха Мукерджи, автор книги “Царь всех болезней. Биография рака”, – вспомнив о том, какими примитивными смесями ядов мы пытались в наше время извести эту самую страшную и самую простую из всех болезней, от которых когда-либо страдало человечество».

Стволовые клетки на службе рака

Долгое время ученые гадали, из каких же «тайников» опухоль черпает себе пополнение, откуда к ней возвращаются силы, дающие возможность вновь сразиться с человеческой природой и наконец победить ее. Лишь в последние годы в науке зреет уверенность, что это убежище найдено. Здесь переродившиеся клетки благополучно переживают лечебные процедуры, чтобы спустя какое-то время по их прекращении дать жизнь новым опухолям и метастазам.

У этих коварных врагов – этих затаившихся клеток – есть поразительные свойства, роднящие их с… символами самой жизни, со стволовыми клетками. Те и другие в каком-то смысле бессмертны, те и другие могут превратиться в клетки любого типа. Допустим, из стволовой клетки эмбриона можно вывести клетки жировой ткани, сердечной мышцы, печени. Но схоже обстоит дело и с зародышами рака, затаившимися клетками, находящимися на службе этой болезни. Каждая готова переродиться в любую клетку опухоли.

В последние годы эти зародыши, дающие новую жизнь опухоли, вызывают огромный интерес в академических кругах. Всё чаще их называют сестрицами-злодейками обычных стволовых клеток – раковыми стволовыми клетками. Открытие бессмертных бойцов, оказавшихся на службе рака, являет нам совершенно новые перспективы лечения онкологических заболеваний, считают специалисты.

Стволовые клетки человека

До недавних пор стратегия лечения таких болезней была следующей: онкологи разрабатывали все новые методы, направленные на уничтожение тех клеток, которые особенно быстро делятся, в то время как раковые стволовые клетки делятся сравнительно редко и, значит, «по ним не ведется огонь врачей». Большую часть времени они проводят, так сказать, в спячке. Подобно семенам злаков, брошенным в землю осенью и пережившим многие месяцы холодов, зародыши опухоли, занесенные «снегом лекарств», могут лежать в организме долгие годы, чтобы внезапно вновь прорасти – дать смертоносный урожай.

Бороться с этими «семенами зла» традиционными методами – лучевой терапией и химиотерапией – все равно что пытаться извести огородные сорняки, подрезая им стебли. Их корни останутся и дадут всходы – миллионы новых клеток. Пока корень не выдернут, семя не растоптано, опухоль будет снова вырастать. Получается, что после успешного курса лечения в организме многих пациентов, в их головном мозге, печени или желудке, сохраняется крохотная колония крайне опасных клеток, которые годами пребывают в спячке, но, вдруг пробудившись, с новой силой начинают пожирать человека.

Исследователи пытаются всеми возможными способами пробудить эти стволовые клетки, заставить их снова делиться, чтобы можно было уничтожить их с помощью химиотерапии. Пока же в каком-то смысле не так уж не правы некоторые журналисты, называя химиотерапию «бесполезным пичканием ядом» («Spiegel»). Только воспринимать эти слова надо не как призыв к больным отказаться от курса терапии, а как просьбу, адресованную ученым, найти все-таки оружие против таинственных клеток – «семян зла», – которые не победить традиционными способами.

Ученые объясняют эту стойкость «семян зла» тем, что те, по-видимому, лишены важнейшей способности клеток – умения совершать самоубийство, если их ДНК повреждена. Подобное «добровольное самоистребление» обычно идет на пользу любому организму – очищает его от переродившихся клеток. В этом же случае отказ от запрограммированной смерти полезен «организму» опухоли – помогает ему возродиться после самой жестокой катастрофы, после курса лечения.

Большинство людей представляют себе раковую опухоль как бесформенную массу клеток, которые делятся с поразительной частотой. Но, как сказано выше, в последние годы в среде ученых утвердился совсем иной взгляд на ее природу. Теперь мы знаем, что опухоль – это не скопление одних и тех же переродившихся клеток, а своего рода организм, состоящий из своих – раковых – стволовых клеток и порожденных ими специализированных, или «рабочих», клеток. Последние постоянно делятся, увеличивая массу опухоли. Первых же можно назвать по аналогии с миром пчел и муравьев – «матками» или «царицами».

Их обнаружили в 1997 году канадские генетики Доминик Бонне и Джон Дик, изучая образцы тканей, взятых из организма пациентов, страдавших от одной из самых агрессивных форм лейкемии. Однако при инъекции раковых клеток мышам с ослабленным иммунитетом лишь отдельные животные заболевали этой разновидностью рака. Очевидно, только часть этих клеток – малая часть – способна породить новую опухоль. По итогам эксперимента Дик высказал гипотезу, что среди множества раковых клеток есть отдельные стволовые, которые и поддерживают жизнь опухоли. Ему удалось изолировать и частично описать их – указать характерные протеины на их поверхности, благодаря которым их можно выявить.

Количество стволовых клеток в различных карциномах заметно варьируется. Если при лейкемии на 100 тысяч, а то и миллион переродившихся клеток крови приходится всего одна стволовая, то в некоторых опухолях головного мозга, например в глиобластомах (наиболее быстро растущих опухолях мозга), 20 % клеток – стволовые. Кроме того, из исследований, проведенных несколько лет назад в Мичиганском университете, явствует, что содержание этих клеток в опухоли на различных стадиях заболевания ощутимо разнится.

Джон Дик предположил, что агрессивность опухоли напрямую связана с количеством стволовых клеток, содержащихся в ней: чем их больше, тем быстрее растет карцинома и тем раньше она порождает метастазы. Но откуда берутся эти стойкие клетки, что и в огне лекарств не горят, и в смертоносных лучах не гибнут? Это-то и непонятно пока ученым.

По предположению Дика, речь идет об обычных стволовых клетках, которые претерпели роковые мутации, вызванные, например, попаданием в организм вредных веществ – канцерогенов или действием радиоактивного излучения. Теперь они превратились в нечто инородное организму – в своего рода антивещество, внедренное в плоть, в раковые стволовые клетки.

Как признает Джон Дик, «пока у нас не появится новая терапия, нам рано говорить о том, насколько серьезна и важна предложенная концепция природы рака». Против раковых стволовых клеток нужно создавать конкретные лекарства.