100 великих загадок современной медицины

И все-таки специалисты надеются, что к началу 2020-х годов этот вид иммунной терапии станет доступным для всех. Ведь ученые не раз повторяли: рак можно победить тогда, когда в борьбе с ним будет участвовать сам организм, когда иммунная система примется уничтожать возбудителей заболевания, как то бывает при гриппе или ОРВИ.

Разумеется, иммунная терапия, если наконец она станет «прорывом в лечении рака», будет не волшебным средством, спасающим поголовно всех, а лишь одним из наиболее перспективных методов борьбы с рядом онкологических заболеваний. Но очень перспективным методом! Специалисты прогнозируют, что к концу 2020-х годов в 60 % случаев для лечения от рака будут применять иммунную терапию.

Похоже, в онкологии намечается смена парадигмы. Большинство экспертов считает, что рано или поздно иммунная терапия станет одним из главных средств борьбы против рака. До сих пор раковые клетки не уступали иммунной системе в хитроумии и коварстве. Они распространялись в организме, легко упреждая его возможные удары. Удастся ли их разоблачить? Вскрыть эту сеть, что тайно свивается в нашем теле?

Вирусы против опухолей?

У вирусов дурная репутация. И все же некоторые из них в ближайшие годы могут стать нашими помощниками. Ученые рассчитывают использовать их в борьбе с раковыми опухолями. Ведь сильная сторона вирусов – это их умение проникать в другие клетки и изнутри уничтожать их. В этом вирусам нет равных. Они живут, захватывая чужие тела, вселяются в них, как дьявол – в души, а затем губят.

Но именно эта способность вирусов ценна для онкологов. Они мечтают о том, как будут населять раковые опухоли такими вот безжалостными существами. В последние годы опыты с ними ведутся в различных медицинских центрах.

Так, в клинике при Гейдельбергском университете врачи пробуют с помощью парвовирусов расправляться с глиобластомой – наиболее агрессивной опухолью головного мозга. Путем инъекции их вводят непосредственно в опухоль – поначалу в малых количествах. Все-таки речь идет о потенциальных возбудителях заболеваний – пусть даже опасны они лишь для животных.

Но безопасность – главный принцип вирусной терапии. Там используются только те вирусы, что не причиняют человеку вреда либо вызывают в его организме незначительные болезненные изменения. Этим вирусам интересны лишь раковые клетки. Например, в естественных условиях парвовирусы нападают только на них, а здоровые клетки щадят. Важно также, что парвовирусы, как и аденовирусы, о которых будет упомянуто ниже, не встраивают свои гены в геном клетки-хозяина – той же раковой клетки. Это опять же делает их послушными исполнителями воли ученых: проникнув в чужой организм, они не будут вести там свою игру.

Парвовирусы в крови

Вопрос только в том, много ли пользы от парвовирусов. Сами врачи признают, что пока еще рано говорить об эффективности новой терапии. Конечно, опыты с мышами и крысами настраивают на мажорный лад. Парвовирусы побеждали в них не только глиобластому, но и опухоли других типов. Кстати, с глиобластомой они могут справиться и без инъекций, проникая в головной мозг, где гнездится эта опухоль, прямо из кровеносных сосудов. Как правило, для прочих чужеродных компонентов, циркулирующих в крови, проникнуть в мозг невозможно, но парвовирусы настолько малы, что могут преодолеть барьер, останавливающий других.

Ведутся и опыты с аденовирусами, которых натравливают на меланому, разновидность рака кожи. В США сейчас проходит сразу несколько подобных экспериментов.

Мало кто знает, что эта терапия имеет сравнительно долгую историю. Ученые давно заметили, что иногда злокачественные опухоли исчезают после того, как пациентам доведется переболеть вирусной инфекцией.

В 1950-х годах, когда и лучевая терапия, и химиотерапия делали первые шаги, некоторые врачи стали даже интуитивно экспериментировать с вирусной терапией. Разумеется, с этической точки зрения такие опыты вызвали бы в наши дни немало вопросов, но ведь тогда в борьбе против рака больше приходилось следовать наитию, чем проверенной практике. Итак, врачи находили раковых больных, которые шли на поправку, забирали у них какое-то количество телесной жидкости, а затем вводили ее своим пациентам, надеясь, что эта инъекция вылечит и их – ведь те больные от чего-то выздоравливали.

Как правило, такие опыты оканчивались неудачей. В то время еще не было технологий, позволявших выделить вирусы, губительные для раковых клеток, чтобы создать на их основе препарат против рака.

В 1960—1970-х годах в онкологических клиниках началось массовое применение лучевой терапии и химиотерапии. «Целебные» вирусы были забыты.

Лишь через четверть века, когда стало ясно, что в ряде случаев традиционные методы лечения не дают никакого результата, кроме плохого, некоторые ученые стали покидать проторенную дорогу, призванную соединить два пункта, «Болезнь» и «Выздоровление», и начали искать те забытые тропки, которыми их коллеги плутали несколько десятилетий назад, то находя, то отвергая самые неожиданные способы борьбы с раком. Может быть, некоторые из них были отвергнуты зря. Иммунная терапия… Вирусная терапия…

Применение вирусов – этих живых хищников, а не мертвых препаратов – для борьбы с раком хорошо не только тем, что они надежны в своей убийственной работе. Вирусы еще и регулируют биохимические процессы в клетках, в которые вторглись, – в раковых клетках. У ученых же теперь появилась возможность средствами генной инженерии модифицировать вирусы так, чтобы те идеально выполняли задачу, которая от них требуется.

Например, в их генетический материал можно добавлять так называемые маркерные гены. Это позволит следить за ними. Всегда можно узнать, находятся ли вирусы в организме пациента и сколько их там.

Вирусы можно также оснастить «суицидными генами». Они будут вырабатывать внутри раковых клеток, в которые проникли, особые протеины, способствующие отмиранию этих клеток.

Можно также внедрить в генетический материал вирусов определенные гены, которые будут стимулировать активность иммунной системы – провоцировать ее удары по тем раковым клеткам, куда проникли вирусы.

Всё это повышает убийственный потенциал вирусов и в то же время позволяет их контролировать.

Так, исследователи из университетской клиники Гамбурга встраивают в генетический материал аденовирусов три дополнительных гена. Когда путем инъекции эти вирусы вводят в ткань опухоли, они доставляют вредоносные гены внутрь раковых клеток. Те, подчиняясь их приказам, вырабатывают три новых протеина. Два из них принадлежат к числу интерлейкинов, которые активизируют Т-лимфоциты, клетки-убийцы иммунной системы, и приманивают их к раковой опухоли. Третий протеин вызывает огонь на себя – заставляет Т-лимфоциты набрасываться на те раковые клетки, в которых поселились вирусы.

Таким образом, вирусы не только проникают внутрь отдельных раковых клеток, но еще и активизируют иммунную систему. В конце концов та сама начинает бороться с опухолью.

В опытах с животными этот метод уже работает. С помощью аденовирусов ученым удавалось уничтожать раковые опухоли в печени крыс. Вирусы, как свора хищников, набрасываясь на жертву, съедают ее почти без остатка: они расправляются не только с самой опухолью, но и с разбежавшимися от нее метастазами – даже вдали от очага заболевания, от того места, где высадился десант «хищных» вирусов. Правда, делают это не сами, а с чужой помощью. Всё дело в том, что Т-лимфоциты обладают цепкой памятью: если им показали раковую клетку, они будут истреблять точно такие же клетки и в других органах тела – даже если там нет маркеров, оставленных генно-модифицированными вирусами. Подобный способ борьбы с онкологическими заболеваниями напоминает вакцинацию против рака.

Интересна и работа, проведенная в Институте имени Пауля Эрлиха. Методами генной инженерии ученым удалось в опытах с животными изменить вирусы так, что они стали уничтожать раковые стволовые клетки – те клетки, которые питают опухоль и помогают ей восстанавливаться после лучевой терапии. Предполагают, что раковые стволовые клетки ответственны и за появление метастаз – за то, что рак расползается по всему организму.

Первые опыты с вирусами – нашими наемниками в войне против рака – протекают пока успешно. Впрочем, пройдут еще годы, прежде чем вирусная терапия может стать надежным инструментом врачей. Зато в отдаленной перспективе она в сочетании с иммунной терапией могла бы потеснить лучевую терапию и химиотерапию – эти типовые средства, применяемые сейчас против рака.

Прививка от рака: миф или правда?

Мириады бактерий и вирусов проникают в наш организм. Некоторые умеют так ловко маскироваться, что годами и даже десятилетиями скрываются в его тканях. Они становятся причиной хронических недугов, которые поначалу протекают совершенно незаметно, но позднее могут привести к фатальным последствиям.

Еще в начале XX века Илья Мечников предположил, что рак может вызываться вирусами, а в 1940-х годах другой российский ученый, Лев Зильбер, находясь в заключении и проводя там эксперименты на животных, показал, что раковые опухоли можно прививать. Но к этим единичным мнениям мало прислушивались.

Когда во второй половине прошлого века немецкий исследователь Харальд цур Хаузен, будущий лауреат Нобелевской премии, заявил, что рак могут распространять отдельные вирусы, он стал объектом насмешек со стороны ряда коллег. Долгое время сам разговор о вирусной природе некоторых форм рака оставался за гранью современной науки – казался обыкновенным шарлатанством.

Вирус Эпштейна – Барр

Между тем около полувека назад в Экваториальной Африке была отмечена вспышка особой формы рака. Эта болезнь поражала лимфатические узлы детей 5—12 лет, в считаные месяцы убивая их. Случаи заболевания ею встречались здесь поразительно часто, а потому врачи предположили, что имеют дело с какой-то эпидемией. В самом деле, в 1964 году британские исследователи Энтони Эпштейн и Ивонна Барр, изучая материал раковых опухолей, обнаружили в них незнакомый вирус, получивший впоследствии название «вирус Эпштейна – Барр». В 1973 году было окончательно доказано, что он вызывает рак лимфатических узлов. В опытах с обезьянами в организм животных вводили указанные вирусы, после чего зверьки заболевали раком. Так что сомнений не оставалось. Одна из форм рака передается инфекционным путем.

Тем временем известия о возбудителях инфекционных заболеваний, способных, может быть, еще и вызывать рак, продолжали поступать, а догадки – подтверждаться. Так, наблюдения показали, что при заражении вирусом гепатита В можно заболеть не только этой формой гепатита, но и раком. Точнее говоря, шансы на появление злокачественной опухоли в печени возрастают в сотни раз. Наличие в организме вируса гепатита С и некоторых герпесвирусов тоже способствует заболеванию раком – стимулирует развитие опухолей. После заражения отдельными вирусами растет вероятность заболевания лейкемией, а также раком полости рта. Были замечены даже бактерии, навлекавшие на людей онкологическую болезнь, например известная обитательница желудка Helicobacter pylori или бактерия Streptococcus bovis, вызывающая злокачественное перерождение клеток пищеварительного тракта.

Подытожим эти открытия. Вот лишь некоторые формы рака, которыми можно заболеть по вине вирусов и бактерий (в скобках указано число случаев заболевания этой формой рака по причине инфекции в процентах к общей заболеваемости данной разновидностью рака): рак полости рта (вирусы папилломы человека / 25 %); рак шейки матки (вирусы папилломы человека / 100 %); рак печени (вирусы гепатита В и С / 80 %); рак желудка (Helicobacter pylori / 80 %); рак полости носа (вирус Эпштейна – Барр / 100 %); рак лимфоузлов, или неходжкинская лимфома (вирус Эпштейна – Барр / 10 %); рак лимфоузлов, или лимфома Ходжкина (вирус Эпштейна – Барр / 30 %); саркома Капоши (герпесвирус саркомы Капоши / 100 %); Т-лимфоцитарная лейкемия (вирус HLTV-1 / свыше 99 %).

Итак, в 15 % случаев онкологические заболевания вызываются микроорганизмами. Почти два миллиона человек во всем мире каждый год заболевают раком по причине давней инфекции. Около полутора миллионов человек каждый год умирает от «инфекционного рака». К такому выводу в 2012 году пришли французские ученые, проанализировав сведения о заболеваемости 27 разновидностями рака. Статистический материал был собран Международным агентством по изучению рака в 184 странах.

Здесь, кстати, стоит пояснить следующее. Говоря о том, что рак передается инфекционным путем, было бы неправильно сделать из этого вывод: «Больные раком заразны; надо избегать их». Рак не распространяется так же, как ветрянка или грипп. Заражение определенными вирусами или бактериями может лишь в отдельных, редких случаях стать причиной заболевания раком. Вот тогда возбудители инфекции, перерастающей в этот страшный недуг, воздействуют уже на генетический аппарат зараженного ими человека. Они буквально диктуют свою волю здоровым клеткам, встроившись в их ДНК. Их успеху способствуют некоторые вредные вещества, понижающие сопротивляемость клеток, например сигаретный дым или другие канцерогены. Немецкий медик Томас Шульц сравнил эти вещества с террористами, «которые проникли на АЭС и теперь нажимают на разные кнопки, пока внезапно не произойдет катастрофа».

Катастрофа, которой можно избежать. Ведь всякий раз, когда мы имеем дело с бактериями или вирусами, вызывающими рак, мы можем в принципе разработать вакцину, которая защитила бы нас не только от инфекции, но и от рака. Этот метод борьбы с болезнью – прививка – принципиально отличается от традиционного лечения, когда врачи имеют дело с развившейся опухолью и пытаются всеми способами уничтожить ее. Здесь же речь идет о профилактике рака – о попытке не допустить даже зарождения опухоли.

Вот лишь один пример, дающий надежду. Каждый год около четверти миллиона женщин во всем мире умирают от рака шейки матки, но именно в борьбе с этим заболеванием в медицине наметился прорыв. Впервые медики борются с одной из форм рака, используя метод вакцинации, который обещает спасти многие тысячи жизней. Благодаря прививкам, призванным защитить от вирусов папилломы человека, передающихся половым путем, заболеваемость этим видом рака может снизиться примерно на 70 %.

Сразу следует подчеркнуть, что заражение вирусами папилломы, в том числе наиболее опасными их разновидностями – HPV-16 и HPV-18 (соответственно 50 и 20 % случаев заболевания раком шейки матки), менее всего напоминает приговор: в 99 % случаев это проходит бесследно. Очень многие женщины носят в себе подобные вирусы, не замечая этого. Не случайно долгое время бытовало мнение, что между вирусами папилломы и раком шейки матки нет никакой связи. Только с помощью изощренных экспериментов удалось доказать обратное.

Началась разработка вакцин против вирусов HPV-16 и HPV-18. В июне 2006 года в США, а в сентябре того же года и в Европе было разрешено применение первой подобной вакцины. Годом позже вошла в обиход еще одна вакцина.

В том же 2006 году четырнадцатилетней австралийской школьнице была впервые сделана прививка против рака. Вскоре после этого в США и странах ЕС, в Швейцарии и Мексике началась кампания по вакцинации школьников от вирусов папилломы.

Опыт борьбы с другими инфекционными заболеваниями свидетельствует, что лишь всеобщая вакцинация способна пресечь распространение того или иного вируса. Пока же медики каждый год выявляют во всем мире еще около полумиллиона случаев заболевания раком шейки матки. Возможно, недавние открытия все же помогут справиться с этим страшным заболеванием и практически искоренить его.

Со временем непременно появятся вакцины и от других разновидностей рака, которые передаются бактериями или вирусами. В частности, сейчас ведутся работы по созданию вакцины против рака желудка, поскольку в подавляющем большинстве случаев он вызывается бактерией Helicobacter pylori.

Электронный нос в поисках рака?

В 1989 году авторитетный британский журнал «The Lancet» поведал историю собаки, которая заметила у своей хозяйки меланому. «Обычное родимое пятно!» – казалось женщине. Но собака всё зализывала и зализывала это пятно до тех пор, пока хозяйка, встревожившись, не обратилась к врачу. Анализ показал, что у молодой женщины – рак кожи, но злокачественное образование было выявлено вовремя, прежде чем рак поразил лимфатические узлы.

На первый взгляд странное сообщение? Но нас ведь не удивляют собаки, способные по запаху обнаружить наркотики или взрывчатку. Мы видели их не раз в криминальных телерепортажах.

Столкнувшись с этой и другими подобными историями болезни, ученые задумались о том, можно ли натренировать собак так, чтобы они отыскивали злокачественные опухоли у человека на самой ранней их стадии. Ведь чем быстрее будет замечено такое образование, тем больше шансов победить болезнь. Однако даже точнейшие приборы, которыми мы располагаем, не всегда могут заметить только что зародившуюся опухоль. Тем удивительнее, что порой животные оказываются надежнее приборов. Серия экспериментов, проведенных в разных странах, показала это. Собаки могут обнаружить даже опухоль, чей диаметр равен всего 4 миллиметрам, – в опытах такое случалось.

Собачий нос – это важный принцип диагностики, но ненадежный прибор

Так, в середине 2000-х годов сенсацию вызвал эксперимент, который поставил калифорнийский исследователь Майкл Маккаллох. Он приучил собак – трех лабрадоров и двух португальских собак-водолазов – узнавать запах, исходящий от раковых больных. Во время контрольного эксперимента «четвероногим врачам» были предъявлены более полутора сотен пластиковых емкостей. В 55 содержался воздух, который выдыхали люди, больные раком легких, в 31 емкости – больные раком молочной железы. В остальных емкостях был воздух, который выдыхали здоровые люди. Результат оказался таков. Собаки с точностью свыше 88 % могли отличить здорового человека от того, кто был болен раком.

В 2004 году в госпитале Амерсхема в британском графстве Бьюкингемшир стали использовать специально обученного кокер-спаниеля для выявления у пациентов карциномы мочевого пузыря. В 2010 году онколог Дьердь Хорват, работавший в больнице в шведском Гетеборге, обнаружил, что собаки по запаху способны отличить пробы крови, взятые у пациенток, болевших раком яичников, от других проб. В 2011 году японские исследователи из университета в Фукуоке (руководитель – Хидето Сонода) научили лабрадора отыскивать людей, больных раком кишечника. В том же году в одной из парижских клиник овчарка, обнюхав образцы мочи 66 мужчин, выявила почти всех, кто был болен раком предстательной железы: тридцать из 33 человек.