что такое раковая вакцина
Что такое раковая вакцина
Аргументы и Факты
Вакцина против рака. Бороться с опухолью могут иммунные клетки больного
Меланома. Саркома. Рак прямой кишки. Каждый из этих диагнозов звучит как приговор. Традиционные методы лечения не помогают. Девять из десяти больных погибают в первый же год после диагноза. Остановить прогрессирование болезни – значит спасти жизнь. Пусть на время, пусть на 10–15 лет, но всё-таки…
Иммунная система пациента с агрессивной формой рака словно вывешивает белый флаг и в упор не видит опасные для жизни клетки. Но научить её распознавать клетки новообразования и бороться с ними всё-таки возможно.
Лаборатория в составе отделения биотерапии опухолей была создана в НИИ онкологии имени Н. Н. Петрова в 1998 году. Уже через пять лет учёные получили свой первый патент – на иммунотерапию костномозговыми дендритными клетками больных солидными опухолями. Ещё через пять лет, в 2003 году, запатентована аутологичная вакцина на основе костномозговых дендритных клеток в сочетании с фотодинамической терапией для лечения химиорезистентных диссеминированных солидных опухолей. В 2010 году специалисты НИИ получают разрешение применять своё изобретение в клинической деятельности. В 2014‑м создаётся научный отдел онкоиммунологии.
А если иммунитет очнётся?
Новое – это хорошо забытое старое. Уникальные противоопухолевые вакцины учёные из НИИ онкологии имени Н. Н. Петрова создают в конце XX – начале XXI века. Но мало кто помнит, что ещё в XIX веке медицинская наука обратила внимание на интересную закономерность: пациенты, у которых есть опухоль, заболевают инфекцией и… выздоравливают. Опухоль разрушается!
А почему разрушается опухоль? Впоследствии выяснилось: потому что активируется иммунная система. Она как будто приходит в сознание и начинает видеть не только вирусы или бактерии, но и опухолевые клетки, которые до поры до времени успешно уклонялись от иммунного надзора. Новое направление в медицине начало развиваться, но вскоре изобрели лучевую терапию, а затем химиотерапию. Эти методы стали давать результаты, и об иммунной системе на время забыли.
Но прошло много лет, и стало понятно, что химиотерапия и лучевая терапия – ещё не панацея. Необходимы дополнительные методы лечения, которые восстановят противоопухолевый иммунный ответ. К исследованию клеток иммунной системы вернулись вновь.
Когда опухоль сильнее лимфоцита
Кстати, а почему иммунитет оказывается беспомощным перед опухолевой клеткой? Наш организм похож на общество: наиболее активно и эффективно отстаивают свои права те, у кого они не так уж и нарушены.
«Опухолевые клетки секретируют факторы, которые уменьшают активность лимфоцитов, – рассказывает заведующая научным отделом онкоиммунологии, доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник Ирина Александровна Балдуева. – Бывает так, что когда лимфоцит контактирует с опухолевой клеткой, то… не лимфоцит разрушает опухолевую клетку, а опухолевая клетка запускает механизм клеточной смерти лимфоцита. Она оказывается сильнее. Своей изменчивостью, своим желанием защитить себя. В опухолевом очаге 3,5 см генетики насчитывают более ста тысяч мутаций. По некоторым опухолевым клеткам нельзя уже определить, от мужчины они или от женщины…»
Из-за мутаций и быстрого роста опухоли иммунная система перестаёт узнавать опасные клетки, которые когда-то были родными, а теперь стали чужеродными. Есть даже теория, что опухолевым клеткам помогают… нормальные, здоровые клетки, расположенные по соседству. Они начинают синтезировать факторы роста, благодаря которым развивается новообразование.
Надо успеть
У каждого пациента своя вакцина. Та, которая подействует именно на его опухоль. Для этого учёные тщательно изучают опухолевые клетки, взятые у больного. Измельчив биоматериал с помощью специальной автоматической машины, пытаются полностью охарактеризовать опухоль – выявить все особенности её поведения, все иммуносуппрессирующие факторы, которые она продуцирует. Нет, это совсем не опечатка.
Опухолевые клетки в отличие от многих из нас всеми силами цепляются за жизнь. Не сработал один механизм подавления иммунной системы – она вырабатывает другой. Не сработал другой – создаёт третий. На экране клеточного видеокомпьютера видно, как стремительно делятся клетки рака толстой кишки. Специальные ножи лабораторной автоматической машины, раскрошившие опухоль на отдельные клетки, новообразованию, кажется, нипочём.
«Конечно, то, что вы видите сейчас, – это процесс, ускоренный в несколько раз. Но как растёт опухоль здесь, в лаборатории, так она растёт и в организме пациента. И надо успеть начать лечить заболевшего человека», – замечает кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник научного отдела онкоиммунологии Татьяна Леонидовна Нехаева. И продолжает знакомить с процессом воссоздания клеток иммунной системы, способных вернуть к жизни уже ни на что не реагирующую иммунную систему.
Чтобы успеть, необходимо приготовить вакцинный препарат и ввести больному человеку его первую инъекцию. На создание препарата требуется десять дней – если процесс пройдёт удачно с первой же попытки.
За два первых месяца лечения пациент получит вакцину четырежды. В препарате будут активированные дендритные клетки, которые научат лимфоциты распознавать опухоль. Так стартует иммунный ответ.
Как рождается вакцина
Противоопухолевая вакцина создаётся из собственных клеток иммунной системы больного. Со стороны начало работы очень похоже на обычный анализ крови из вены. В биоматериале учёные по специальным методикам выделят предшественников периферических дендритных клеток – моноциты. А потом начнётся самое сложное. Моноциты необходимо дифференцировать в дендритные клетки. Для этого нужны специальные факторы роста клеток человека (никак не факторы роста для экспериментальных животных), в частности, интерлейкин‑4, гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор и особая бессывороточная питательная среда (без ксеногенных факторов лабораторных животных) для получения индивидуальной вакцины человека. В такие условия моноциты помещаются на десять дней. Через неделю их забирают на анализ – проточную цитометрию. Если процесс прошёл правильно, лаборатория обнаружит в материале предшественников – незрелые дендритные клетки. Если же нет, придётся начинать всё сначала. И дай бог успеть вовремя. Так бывает у начинающих учёных без опыта работы, наличия импортных ростовых факторов и специальной дендритноклеточной питательной среды.
Следующий шаг – превратить дендритные клетки из круглых, незрелых, в зрелые, древовидные. Дендритная клетка растёт, когда «ловит» специфические антигены и представляет их на своей поверхности, поясняет Татьяна Нехаева. Если в период роста дендритной клетке добавить антигены бактериальные, то она поможет иммунной системе сформировать антибактериальный иммунитет. Если же клетка получит антигены опухоли, формируется сильный противоопухолевый иммунный ответ.
Созревшая дендритная клетка, уже представляющая частицы опухоли на своей поверхности, становится основным компонентом противоопухолевой вакцины.
Теперь, когда пациента вакцинируют, самое главное – способность полученных дендритных клеток к миграции. После введения вакцины в организм больного клетки направятся в лимфоузлы и там смогут представить опухолевые антигены клеткам иммунной системы, Т‑лимфоцитам. Т‑лимфоциты получат «отпечаток» опасности и, узнав врага в лицо, начнут с ним бороться. А врач будет следить за тем, как развивается противоопухолевый иммунный ответ в организме пациента, и думать, как его усилить, чтобы излечить болезнь.
Надо просто любить эти клеточки…
«Клетки ведут себя точно так же, как само поведение человека. У пациента с повышенной нервозностью состояние клеток будет соответствовать его душевному состоянию. И наоборот. Один из наших пациентов до болезни служил в разведке, длительное время работал за рубежом. Его индивидуальная вакцина оказалась образцовой! Снимки можно было помещать хоть на картинки в учебниках», – рассказывает Ирина Балдуева.
Приготовление вакцинного препарата – процесс не только и не столько химический. Если не любить отдельные живые клетки, если не относиться к ним бережно и заботливо, как к маленьким детям, лекарство не получится. И пациент не выздоровеет.
А причины могут быть самые разные: «молодой» учёный забыл добавить ростовые факторы, ошибся с дозировкой, не проверил состояние вакцинных клеток, проглядел инфекцию, непонятным образом проникшую в стерильный асептический блок…
Доктор медицинских наук Ирина Александровна Балдуева, разрабатывающая противоопухолевые вакцины в НИИ онкологии им. Н. Н. Петрова с 1998 года, замечает: важен не только настрой больного на выздоровление, но и настрой специалиста, который создаёт вакцинный препарат. И пусть это кажется странным, но клетки иммунной системы получаются активными и жизнеспособными только тогда, когда к ним относятся с особой любовью.
Одиночество опасно для жизни
Наши клетки – это мы сами в миниатюре. Сегодня в науке уже известно: когда человек в депрессии, по-другому работает не только мозг, но и все без исключения органы и системы. Возможности нашего организма безграничны – и многое вопреки всем достижениям медицинской науки зависит от того, какой приказ отдаст подсознание.
«Если больной НЕ хочет жить, то медицина бессильна, – говорит кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник научного отдела онкоиммунологии Алексей Викторович Новик. – У меня была пациентка, которая заболела раком яичника. Её внучке было три года. И женщина поставила себе цель: хочу выдать любимую внучку замуж, увидеть, как начинается её семейная жизнь». Несмотря на страшный диагноз, бабушка прожила ещё 18 лет. И успела поздравить внучку со счастливым браком.
Другой случай из практики врачей НИИ онкологии им. Н. Н. Петрова. На сей раз печальный. Молодую женщину спасти не удалось. А всё началось с того, что во время медового месяца её муж случайно задел наручными часами родинку у неё на спине. На месте содранной родинки началось кровотечение. Несомненно, кровотечение остановили. Но вскоре развилась агрессивная форма меланомы. Далее было всё очень банально – пациентку бросил муж, ставший невольным виновником заболевания. Это подкосило женщину ещё больше. Не помогли ни поддержка родителей, ни усилия врачей. Красивая и очень молодая женщина с онкологическим диагнозом твёрдо решила, что жить ей незачем.
Пациент не должен оставаться один – это одно из главных условий выздоровления. Когда человек небезразличен своим близким, то и лечение идёт намного эффективнее. Другой вопрос, что одиночество и брошенность каждый понимает по-своему. Есть люди, для которых при расставании с супругом или возлюбленным перестают существовать и друзья, и родные, и смысл жизни. А кто-то считает, что у меня есть три кошки и я буду жить ради них. «Выздороветь ради счастливой будущей жизни вас и очень важных для вас близких людей», – напутствует своих пациентов доктор Ирина Александровна Балдуева.
На стенах кабинета Ирины Александровны Балдуевой – прекрасные картины. Многие из них создал её пациент – художник, капитан 2-го ранга в отставке. Несмотря на ампутированную руку, Борис Матвеевич пишет новые пейзажи, руководит Фондом культуры и учит рисованию маленьких детей из неполных семей. Денег за уроки он не берёт.
Метастазы может остановить противоопухолевая терапевтическая вакцина. В НИИ онкологии им. Н. Н. Петрова, на окраине Санкт-Петербурга, в посёлке Песочный, учёные трудятся над созданием профилактической вакцины против рака – такой, которую можно будет ввести каждому пациенту с факторами риска прогрессирования заболевания. Чтобы страшного диагноза «рак» он и его близкие не услышали уже никогда.
Вакцина против рака: реальность или миф
Что такое вакцины?
Большинство из нас знает, что введение вакцин, в разговорной речи называемое прививками, используется с целью стимуляции иммунной системы здорового человека для дальнейшей борьбы с инфекционными заболеваниями, такими как корь, краснуха, оспа и т. д. Иммунная система вырабатывает антитела к безвредным вирусным компонентам; в результате при повторном контакте с патогеном иммунитет с большей вероятностью сможет распознать и атаковать чужеродные вещества.
Какими бывают онковакцины?
Вакцины от рака бывают двух типов:
Вакцины для профилактики рака
По своей сути профилактические вакцины ничем не отличаются от привычных нам вакцин. Данные препараты защищают организм от вирусов, способных вызывать рак. Основа патогенеза онковирусов заключается в связи между вирусной инфекцией и последующей трансформацией клетки в опухолевую. Следовательно, человек должен быть вакцинирован до заражения вирусом. К профилактическим вакцинам относятся, например:
Вакцины для лечения рака
Терапевтические вакцины предназначены для индукции лизиса раковых клеток посредством стимуляции иммунной системы. Этот тип вакцин наряду с другими видами терапии используется при обнаружении в организме человека опухоли. Терапевтические вакцины способствуют распознаванию белков, экспрессируемых определёнными раковыми клетками, что помогает иммунной системе обнаруживать и уничтожать опухолевые очаги.
Терапевтические вакцины способствуют:
Типы терапевтических вакцин [1]:
Терапевтические противораковые вакцины, используемые в настоящее время, включают:
Вирусы папилломы человека (ВПЧ/HPV) — разнородная группа вирусов семейства Papillomaviridae, которые могут выступать в роли онкогенных агентов. В 1976 году Харальд цур Хаузен впервые высказал предположение об онкогенном потенциале ВПЧ при раке шейки матки (по частоте онкологических заболеваний женщин занимает четвертое место [4]). Долгое время появление рака шейки матки пытались связать с инфекцией вирусом простого герпеса типа 2 (ВПГ-2). А уже в 1984 году Хаузен с соавторами публикует ряд статей, подтверждающих взаимосвязь рака шейки матки с ВПЧ: приблизительно 90 % биоптатов содержали последовательности ДНК папилломавирусов, из них 57,4 % — ВПЧ типа 16 или 18 [5, 6].
В 2008 году за эти открытия Харальд цур Хаузен был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине. ВПЧ способны инфицировать только эпителиальные клетки, причем в дифференцированных клетках инфекция носит непродуктивный характер. Таким образом, ВПЧ способен поражать эпителий кожи, слизистую оболочку мочевыводящих и половых путей, ротовой полости, гортань, глаз и другие органы. Вирус блокирует экспрессию антионкогенов p53 и pRb и усиливает пролиферацию клеток. В связи с этим основное проявление ВПЧ-инфекции — это появление на пораженном участке новообразований, чаще доброкачественных, таких как обычные, плоские, аногенитальные бородавки и папилломы на подошвах ног.
Онкогенные типы ВПЧ обнаруживают при таких злокачественных новообразованиях, как колоректальный рак, рак влагалища, полового члена, слизистой оболочки ротоглотки. Но четкая взаимосвязь между вирусом и образованием злокачественной опухоли на данный момент была доказана только для рака шейки матки [7].
По современным данным, ВПЧ различных типов обнаруживают в 99,7 % биоптатов при верификации рака шейки матки, при этом типы 16 и 18 присутствуют в 70 %. Так как ВПЧ является одним из главных факторов риска развития данной разновидности рака, были предприняты успешные попытки разработки вакцин против ВПЧ, которые опосредованно служат вакцинами от рака шейки матки.
В июне 2006 года Food and Drug Administration (FDA) США одобрило вакцину «Гардасил», которая обеспечивает стойкий иммунитет против ВПЧ типов 6, 11, 16 и 18 (типы 6 и 11 обнаруживают в 90 % случаев появления аногенитальных бородавок) после трехкратной иммунизации. Более дешевый «Церварикс» был зарегистрирован в Европе в 2007 году, в США — в 2009 году, но он создает иммунитет только против типов 16 и 18 [8]. В 2014 году FDA также одобрило девятивалентную вакцину «Гардасил 9» [9].
ВОЗ рекомендует проведение вакцинации на национальном уровне и девочкам, и мальчикам в возрасте 9–14 лет, то есть перед началом половой жизни. При этом вакцинироваться можно и позже, до 45 лет (ранее считалось, что только до 27 лет). В ряде стран вакцины против ВПЧ уже включены в национальный календарь прививок в различном объеме (не во всех странах вакцинируют мальчиков), в России — только в ряде регионов.
На сегодняшний день эффективность вышеперечисленных вакцин можно оценить по снижению циркуляции онкогенных типов ВПЧ в популяции, но риск развития рака шейки матки измерить труднее: после заражения ВПЧ первые проявления опухолевого роста могут возникнуть через 20 лет. Тем не менее, есть данные пятилетних клинических исследований, где в качестве «конечных точек» выбрали аденокарциному in situ (AIS) и дисплазию шейки матки CIN2 и CIN3. Четырехвалентный «Гардасил» обеспечивал 99 % (95 % ДИ, 93–100 %; 5455 пациентов) эффективность: у 99 % неиммунных ранее к ВПЧ 6, 11, 16 и 18 типов женщин не были отмечены признаки AIS, CIN2 или CIN3. Такая же эффективность была определена у бивалентной и девятивалентной вакцин [10]. Таким образом, вакцины против ВПЧ в недалеком будущем могут стать одними из первых вакцин против рака.
Еще одним онкогенным вирусом является вирус Эпштейна — Барр, которым заражены до 90 % населения Земли. Вирус является возбудителем инфекционного мононуклеоза, чаще всего проявляющегося клинически при заражении в юношеском возрасте.
Этот вирус поражает клетки иммунной системы, а именно B-лимфоциты, ответственные за выработку антител. Носительство вируса Эпштейна — Барр связывают с возникновением таких форм онкологии, как лимфома Ходжкина, лимфома Беркитта, карцинома желудка и рак носоглотки. В настоящее время причина возникновения мутации доподлинно не известна, однако выявлена связь некоторых штаммов, распространенных в определенных областях, с развитием злокачественных новообразований. Так, у пациентов с лимфомой Беркитта в экваториальной Африке в 100 % случаях тест на вирус Эпштейна —Барр дает положительный результат [11].
В настоящее время вакцина от данного вируса все ещё находится в разработке. Процесс создания вакцины осложняется высокой вариабельностью штаммов вируса в зависимости от зоны распространения [12].
Развитие онкологических заболеваний можно также предупредить с помощью вакцин от вирусов гепатита. Гепатиты, вызываемые вирусами гепатита B и C, могут привести к развитию рака печени. Вирус гепатита B при персистировании в организме способен реактивироваться в условиях иммуносупрессии — например, при ВИЧ-инфекции или при прохождении химиотерапевтического лечения. В таком случае вакцина применяется не для профилактики рака, а для его лечения.
Вакцина против гепатита B, по данным некоторых исследователей, может работать в качестве противоракового адъюванта — вещества, усиливающего иммунный ответ [13]. Причем вакцина может использоваться не только при раке печени, но и при лечении злокачественных опухолей в других органах — например, глиобластомы [14]. Если говорить о формировании иммунитета против вируса после введения вакцины, то это возможно только в условиях нормального функционирования иммунной системы, то есть вакцинирование должно проводиться до развития иммунодефицита.
Вирус гепатита C также онкогенен. Среди инфекционистов гепатит C получил прозвище «ласкового убийцы», поскольку клиническая картина часто выражена неярко, а через некоторое время при отсутствии лечения (примерно в течение 10–15 лет) у зараженного практически в 80 % случаев наблюдается развитие первичного рака печени.
Предполагается, что это связано со встраиванием ДНК вируса в геном клеток печени и активацией лейкоцитов, приводящей к атаке ими собственных гепатоцитов организма. Вакцина против вируса гепатита С, в отличие от таковой против вируса гепатита B, все ещё находится в стадии разработки. Связано это с высокой скоростью мутаций вируса.
Итак, мы убедились, что привиться от рака возможно, но только в случае, если рак провоцируется онкогенными вирусами. Но помимо вирусов, инициаторами злокачественного роста могут служить и бактерии. Так, примером может служить широко известная Helicobacter pylori, с которой ассоциирован в том числе и рак желудка. При этом носители могут и не подозревать о таком риске, ведь часто присутствие H. pylori никак не проявляется [15].
К настоящему времени нам следует учитывать, что носителями H. pylori является более 50 % населения планеты и что, согласно данным Интернационального агентства по изучению рака, эта бактерия относится к первой группе канцерогенов [16].
В настоящее время все больше людей узнают о микробиоме и его пользе; при этом все реже мы задумываемся о вреде бактерий в желудочно-кишечном тракте, списывая все проблемы на иные микроорганизмы.
Но, во-первых, H. pylori приютилась не в кишечнике, а в желудке. Как известно, рН в желудке низкий (другими словами, кислотность высокая), а в таких условиях микроорганизмам крайне сложно выживать. Но, подобно тому, как это бывает в сценарии фильма, зло порой оказывается сильнее. Вот и в нашем случае в агрессивной среде желудка научилась выживать патогенная H. pylori.
Во-вторых, хотя бактерия и не может изменять геном человека напрямую (так, как это делают некоторые вирусы), она способна повреждать генетический аппарат клетки, вмешиваясь в каскад белковых реакций с помощью своих собственных белков. На наружной мембране бактерии расположены белки, которые способны связываться с белками, находящимися на поверхности эпителиальных клеток желудка (обозначим эту способность термином «тканевой тропизм»).
Во время инфекции H. pylori воздействует, в частности, на клеточный белок кортактин, который необходим для правильной регуляции перестроек цитоскелета в здоровых клетках. Нарушение регуляции активности кортактина играет решающую роль в развитии различных форм рака, а также незлокачественных заболеваний, таких как воспалительные заболевания кишечника (гастриты) [17].
Как и остальные бактерии, в борьбе с которыми используют антибиотики, H. рylori успешно приобретает антибиотикорезистентность и способность скрываться от иммунной системы организма. Поэтому так часто после курса лечения человек снова сталкивается с H. рylori. Это явилось предпосылкой для разработки вакцины от данного патогена [18]. К сожалению, попытки создать такую вакцину уже не раз оказывались неудачными, но научное сообщество находится в поисках наилучшего антигена и адъюванта [19]. Если вакцина от H. pylori появится, то и о ней мы сможем говорить как о «прививке от рака», ведь тогда можно будет предотвратить значительную долю всех случаев рака желудка.
Выводы
Из вышесказанного одно ясно точно — вакцины, которые препятствуют развитию рака, существуют, их активно используют в исследованиях, а некоторые даже применяют в клинике для лечения и профилактики онкозаболеваний — например, при терапии рака печени (вирус гепатита B) и предотвращения рака шейки матки (ВПЧ). Исследования в данном направлении интенсивно развиваются, и на сегодняшний день уже можно с уверенностью сказать, что они вносят весомый вклад в здравоохранение, а в дальнейшем такие разработки могут принести ещё больше пользы в борьбе против рака.
Очень велик, однако, вклад исследований онкогенных вирусов в понимание этиопатогенеза злокачественных заболеваний в целом. Ученые смогли удостовериться в том, что патогенез онкозаболеваний может быть связан с внешними биологическими возбудителями, и спектр воздействия на них в ходе терапии должен быть шире, методы — изящнее и продуманнее. Если брать во внимание подход, заключающийся в профилактике канцерогенных воздействий, можно с толикой уверенности предположить, что в будущем противоопухолевая терапия может стать крайне эффективной.
Вакцина против рака — это недостижимый идеал медицины, к которому стремятся ученые со всего мира, косвенно или напрямую. Хоть его приближение и связано в наибольшей степени с генной инженерией, в рамках которой уже сейчас используется виротерапия, мы были рады поделиться с вами этой безусловно полезной информацией о вакцинах против онковирусов, которые хоть и с натяжкой, но можно назвать вакцинами против рака.
Появилась «прививка» от рака: иммунитет сам борется с опухолью и «запоминает» ее
Научный журнал Journal for ImmunoTherapy of Cancer назвал лучшую научную статью 2020 года: ею стала работа российских и бельгийский ученых о новом способе лечения рака. Авторы использовали ферроптоз для иммунотерапии рака — это способ, при котором иммунитет можно запрограммировать на уничтожение определенного вида клеток. «Хайтек» рассказывает про новый способ борьбы с раком.
Читайте «Хайтек» в
Исследователи работы протестировали свой новый метод на мышах. В результате половина грызунов смогла полностью победить новообразование, а если рак появлялся повторно, то иммунитет был уже с ним знаком и сразу уничтожал первые признаки опухоли. Исследователи изучили, как работает иммунитет грызунов при глиоме и фибросаркоме, но они уверены, что новый способ можно применить и для других видов рака.
Что произошло?
Авторы научной публикации — ученые из Бельгии и России, они предложили использовать ферроптоз для иммунотерапии рака. Редакция международного научного журнала Journal for ImmunoTherapy of Cancer признала их работу лучшей научной публикацией за 2020 год, также исследование комментировали номинанты на Нобелевскую премию. Работа привлекла внимание широкого круга научного сообщества.
Как работает новый метод борьбы с раком?
Новая работа строится на ферроптозе — это недавно открытый учеными механизм запрограммированной клеточной смерти. Он приходит в действие только в том случае, если в клетке нарушается метаболизм железа. Также он запускается при круговороте жиров и некоторых других веществ, так как чаще всего это влечет за собой развитие воспалений.
Существует большое количество доказательств, что процесс ферроптоза можно искусственно запустить во многих типах раковых клеток, иначе говоря, самоуничтожить их.
В 2020 году директор Института биологии и биомедицины ННГУ Мария Ведунова и ее коллеги разработали и опубликовали в научном журнале одну из первых методик, которая поможет использовать недавно открытый механизм для борьбы с двумя видами рака: глиомой и фибросаркомой.
Глиома — это самая распространенная первичная опухоль головного мозга.
Фибросаркома — это злокачественная опухоль, которая образуется в мягких соединительных тканях конечностей, например в бедре или плечевом поясе.
В чем суть механизма клеточной смерти?
С научной точки зрения этот процесс можно описать как активность молекулярных агентов, которые способствуют запуску иммуногенной клеточной смерти и активируют опасный для жизни клетки метаболический путь.
В результате этого процесса в организме происходит выброс соединений, которые называют «молекулярными паттернами, связанными с повреждением» (DAMP) — это такие молекулы, активирующие иммунную систему при воздействии на внешнюю клеточную мембрану. К ним относятся, например, аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) — соединение имеет большое значение в обмене энергии и веществ в организмах, белок амфотерин (HMGB) — играет роль в воспалении, является цитокиновым медиатором, а также кальретикулин (CRT) — участвует в иммунном ответе, росте и гибели клеток.
Как ученые предлагают использовать новый метод борьбы с онкологией?
Чтобы проверить работу этого метода, ученые провели опыты на мышах с имплантированными фрагментами глиомы и фибросаркомы. После того, как они сделали грызунам инъекции умирающих опухолевых клеток, рост новообразований стал значительно меньше, а в 50% случаев мыши начали активно бороться с опухолью.
Кроме этого, авторы попробовали повторно ввести фрагменты опухолей в организм выживших мышей, тем самых 50%, в результате их иммунитет начал атаковать новообразования и уничтожать их, даже без инъекций новых доз умирающих клеток.
Это значит, что новый метод действовал буквально как прививка, если один раз познакомить иммунную систему с такими умирающими клетками, то в следующий раз она распознает их самостоятельно и начнет уничтожать.
Какие виды рака можно лечить новым способом?
Сейчас нет точного списка видов рака, которым подходит такая терапия. Исследователи опробовали ее только на глиоме и фибросаркоме. Несмотря на это, авторы считают, что их работа поможет бороться и с другими разновидностями рака.
Они надеются, что их научное исследование поможет расширить количество методов борьбы со злокачественными опухолями, и они будут доступны для медиков уже в ближайшем будущем.
Авторы работы заявили, что их метод борьбы с новообразованиями нужно продолжить изучать, чтобы полностью описать принцип работы молекулярного организма конкретно этого вида клеточной смерти.
Пока что делать долгосрочные выводы о новом эффективном методе лечения рака рано, ведь его тестировали только на грызунах, а не на людях. У ученых и ранее получилось успешно побороть рак у лабораторных животных, но когда дело доходило до человека, метод оказывался неэффективен. Поэтому нужно ждать следующих результатов испытаний, возможно, они будут более успешны.