Наука против рака
Лечение онкологических заболеваний в России: как ученые помогают пациентам
Генная и CAR-T терапия, препараты на основе малых молекул и многое другое. «Комсомолка» изучила современные научные разработки в области онкологии. Найдут ли лекарство от рака? Разбираемся вместе с экспертами.
Злокачественные новообразования занимают второе место в структуре смертности населения России, уступив первое место болезням системы кровообращения, опередив травмы и отравления. Огромная важность проблемы борьбы с раком неоспорима и требует решения.
Рак - это...
Ткани нашего организма состоят из клеток, которые регулярно делятся. Это необходимо для замены тех из них, что повреждены или состарились. Иногда в процессе деления клеток могут возникать различные ошибки, которые наш организм отслеживает и исправляет. Однако защита срабатывает не всегда, и тогда выжившие дефектные клетки начинают делиться, их становится все больше, они приобретают новые мутации и наступает момент, когда баланс может сместиться: клетка настолько изменится, что станет врагом организма.
Еще в начале XXI века для лечения рака использовались три основных способа: хирургия, лучевая терапия и химиотерапия. К сожалению, ни один из них не дает гарантии полного излечения. Единичные клетки-мутанты могут выжить, а на фоне сниженного иммунитета вновь дать мощный рецидив.
Однако в последние 10-15 лет невероятными темпами развиваются новые виды антираковой терапии. В мировую медицину пришли современные биотехнологии, благодаря которым на патологический процесс можно воздействовать на уровне генов и молекул. Это открывает перед врачами и пациентами невиданные возможности: вместо массовой терапии больные получили шанс на персонализированное лечение.
Немногие фармацевтические компании в мире вплотную занимаются разработкой и внедрением новых технологий в борьбе с раковыми заболеваниями. В этом списке в основном присутствуют глобальные биофармацевтические концерны, такие как Roche Holding (Швейцария), Bristol-Myers Squibb (США), транснациональная фармкомпания Merck Sharp & Dohme (MSD) (США), англо-шведская фармацевтическая компания AstraZeneca. Единственной отечественной компанией, относящейся к этому списку, стала российская биотехнологическая компания BIOCAD.
Немногие фармацевтические компании в мире вплотную занимаются разработкой и внедрением новых технологий в борьбе с раковыми заболеваниями. В этом списке в основном присутствуют глобальные биофармацевтические концерны, такие как Roche Holding (Швейцария), Bristol-Myers Squibb (США), транснациональная фармкомпания Merck Sharp & Dohme (MSD) (США), англо-шведская фармацевтическая компания AstraZeneca. Единственной отечественной компанией, относящейся к этому списку, стала российская биотехнологическая компания BIOCAD.
Над чем работают ученые?
Итак, какие новые разработки готова предложить наука для борьбы с раком? Наибольшее внимание ученых и врачей сегодня привлекают препараты на основе моноклональных антител, препараты на основе малых молекул, генная и CAR-T терапия, а также комбинированный подход, использующий все перечисленные методы.
Познакомимся поближе с новыми путями терапии раковых заболеваний, созданными с помощью биотехнологии.
Познакомимся поближе с новыми путями терапии раковых заболеваний, созданными с помощью биотехнологии.
Моноклональные антитела
Антитела – это специфические белки, которые в норме вырабатывает иммунная система. Предназначение антител – в распознавании антигенов чужеродных организму «гостей». Проблема в том, что организм не считает раковую клетку чужой и поэтому не включает иммунный ответ.
Ученые подумали: а что если пометить раковые клетки произведенными на заводе антителами, чтобы они начали восприниматься как чужеродные и включали защитную реакцию организма, которая их уничтожит так же, как ежедневно уничтожает сотни инфекционных агентов?
Моноклональные антитела избирательно соединяются с чужеродными или сверхпредставленными белками на поверхности клетки опухоли и приводят к ее распознаванию и нацеливанию на нее иммунной системы, тормозят рост опухоли, дополнительно активируют иммунные клетки, маркируют, тормозят рост или маркируют для последующей лучевой терапии. Таргетная (направленная) терапия приводит к значительному повышению эффективности и снижению количества и тяжести побочных реакций.
Механизмов воздействия с помощью моноклональных антител на опухоль множество:
Моноклональные антитела избирательно соединяются с чужеродными или сверхпредставленными белками на поверхности клетки опухоли и приводят к ее распознаванию и нацеливанию на нее иммунной системы, тормозят рост опухоли, дополнительно активируют иммунные клетки, маркируют, тормозят рост или маркируют для последующей лучевой терапии. Таргетная (направленная) терапия приводит к значительному повышению эффективности и снижению количества и тяжести побочных реакций.
Механизмов воздействия с помощью моноклональных антител на опухоль множество:
воздействие на ангиогенез, когда антиангиогенные тела блокируют рост сосудов, опухоль не получает питательных веществ и погибает;
воздействие на иммунную систему хозяина, чтобы она начинала распознавать опухоль;
воздействие на клетки хозяина, чтобы они становились активнее и убивали опухоль
Еще одно направление научных разработок – создание антител, которые способны связываться сразу с двумя мишенями-антигенами. То есть если в одном участке белка раковой клетки была мутация, то антитело все равно свяжется со вторым участком, другими словами – не упустит врага. Это поможет пациентам, нечувствительным к определенным препаратам.
Колоссальный потенциал у биспецифических антител, которые распознают разные антигены (то есть их чувствительность к специфическим клеткам повышается). Они способны использовать эффект синергии нескольких механизмов действия.
Колоссальный потенциал у биспецифических антител, которые распознают разные антигены (то есть их чувствительность к специфическим клеткам повышается). Они способны использовать эффект синергии нескольких механизмов действия.
Эксперты о лечении рака
«Современная онкология дает шанс на излечение того, что считалось смертельным 15-20 лет назад. Если излечения добиться не удается, мы получаем возможность контролировать болезнь в течение многих лет»
Нажмите, чтобы прочитать интервью полностью
Доктор медицинских наук, профессор РАН, заместитель директора по онкологии ГБУЗ «Московский клинический научно-практический центр имени А. С. Логинова ДЗМ», врач-онколог Людмила Григорьевна Жукова.
– Можно ли сегодня предотвратить непоправимый исход онкозаболеваний?
– Ответ в общественном сознании уже превратился в «общее место». Но от этого он не перестал быть правильным: для сохранения своего здоровья и жизни надо не курить, избегать избыточного пребывания на солнце, не злоупотреблять алкоголем, поддерживать нормальную массу тела и уровень физической активности! Проконсультироваться с врачом о вакцинации от ВПЧ – вируса папилломы человека (для девочек) и вируса гепатита В (для всех)! Трудно принять эти рекомендации именно потому, что они очень простые. Но статистика такова: среди курящих людей тех, кому пришлось встретиться с опухолью, гораздо больше, чем среди некурящих. Это риск, повышенный в десятки раз.
Еще пример – смена модной «благородной бледности» на культ «бронзовой кожи» привела в XX веке к росту заболеваемости меланомой (одно из самых смертельных злокачественных новообразований кожи) примерно на 3000 процентов.
Исход болезни зависит во многом и оттого, насколько рано она будет выявлена, поэтому необходима регулярная диагностика в соответствии с полом и возрастом. Например, при прохождении диспансеризации шанс на раннее выявление онкологического заболевания будет выше, чем без нее. А при первых признаках неблагополучия, не откладывая, обращайтесь к врачу!
– Есть ли новые методы терапии и какой из них наиболее эффективный?
– Онкология бурно развивается, но она опирается на три основные методики: хирургия, лучевая терапия, системная лекарственная терапия. Первые два метода остаются базой в лечении большинства новообразований на ранних стадиях, так как обладают мощным воздействием на опухоль. Но как только она дает метастазы, за ними уже не может угнаться ни нож хирурга, ни ионизирующий луч. Здесь в дело вступает лекарственное лечение. Потенциально, где бы ни находилась опухолевая клетка, ее должно настигнуть лекарство, попавшее в организм. Вопрос в том, как сделать эту терапию более эффективной и безопасной?
Современная онкология дает шанс на излечение того, что считалось смертельным еще 15-20 лет назад. Если излечения добиться не удается, мы получаем возможность контролировать болезнь в течение многих лет. Появились новые эффективные медицинские технологии: таргетная терапия (использование препаратов, блокирующих определенные пути стимуляции опухолевой клетки) – как в виде малых молекул, проникающих внутрь клетки, так и антител к конкретной мишени на поверхности опухолевой клетки, иммунотерапия (препараты, активирующие собственный иммунитет для борьбы с опухолью). Но пока нет ответа на вопрос: какая из имеющихся методик лучше? Главное – это грамотный врач-онколог, эффективно эти методики применяющий.
Суперсовременные методы лечения создаются сегодня и в России: одной из фармацевтических компаний разработан и проходит клинические испытания препарат для иммунотерапии, относящийся к классу ингибиторов контрольных точек иммунитета. Простыми словами, лекарство, которое позволит организму успешно использовать систему распознавания «свой-чужой», не позволяющую опухоли прикидываться нормальной клеткой.
Также идут клинические испытания иммунотерапии следующего уровня, разработанной в стенах той же компании, – искусственно модифицированных клеток иммунной системы (CAR-Т клеток), обладающих потрясающей результативностью при лечении некоторых злокачественных опухолей крови.
– Российские врачи и пациенты сталкиваются с проблемой замены зарубежных препаратов на отечественные – более дешевые, но менее эффективные.
– Страна происхождения – не определяющий фактор. Препарат должен быть в первую очередь эффективным! А цена рассматривается как аргумент только при доказанном качестве. Если отечественный препарат произведен с пониманием того, что ему надо будет выдержать конкуренцию по правилам, принятым в развитых странах мира, то этот препарат, скорее всего, будет столь же эффективен и безопасен, как и препараты, произведенные за рубежом. И этому в отечественной науке уже сейчас есть доказательства.
– Можно ли сегодня предотвратить непоправимый исход онкозаболеваний?
– Ответ в общественном сознании уже превратился в «общее место». Но от этого он не перестал быть правильным: для сохранения своего здоровья и жизни надо не курить, избегать избыточного пребывания на солнце, не злоупотреблять алкоголем, поддерживать нормальную массу тела и уровень физической активности! Проконсультироваться с врачом о вакцинации от ВПЧ – вируса папилломы человека (для девочек) и вируса гепатита В (для всех)! Трудно принять эти рекомендации именно потому, что они очень простые. Но статистика такова: среди курящих людей тех, кому пришлось встретиться с опухолью, гораздо больше, чем среди некурящих. Это риск, повышенный в десятки раз.
Еще пример – смена модной «благородной бледности» на культ «бронзовой кожи» привела в XX веке к росту заболеваемости меланомой (одно из самых смертельных злокачественных новообразований кожи) примерно на 3000 процентов.
Исход болезни зависит во многом и оттого, насколько рано она будет выявлена, поэтому необходима регулярная диагностика в соответствии с полом и возрастом. Например, при прохождении диспансеризации шанс на раннее выявление онкологического заболевания будет выше, чем без нее. А при первых признаках неблагополучия, не откладывая, обращайтесь к врачу!
– Есть ли новые методы терапии и какой из них наиболее эффективный?
– Онкология бурно развивается, но она опирается на три основные методики: хирургия, лучевая терапия, системная лекарственная терапия. Первые два метода остаются базой в лечении большинства новообразований на ранних стадиях, так как обладают мощным воздействием на опухоль. Но как только она дает метастазы, за ними уже не может угнаться ни нож хирурга, ни ионизирующий луч. Здесь в дело вступает лекарственное лечение. Потенциально, где бы ни находилась опухолевая клетка, ее должно настигнуть лекарство, попавшее в организм. Вопрос в том, как сделать эту терапию более эффективной и безопасной?
Современная онкология дает шанс на излечение того, что считалось смертельным еще 15-20 лет назад. Если излечения добиться не удается, мы получаем возможность контролировать болезнь в течение многих лет. Появились новые эффективные медицинские технологии: таргетная терапия (использование препаратов, блокирующих определенные пути стимуляции опухолевой клетки) – как в виде малых молекул, проникающих внутрь клетки, так и антител к конкретной мишени на поверхности опухолевой клетки, иммунотерапия (препараты, активирующие собственный иммунитет для борьбы с опухолью). Но пока нет ответа на вопрос: какая из имеющихся методик лучше? Главное – это грамотный врач-онколог, эффективно эти методики применяющий.
Суперсовременные методы лечения создаются сегодня и в России: одной из фармацевтических компаний разработан и проходит клинические испытания препарат для иммунотерапии, относящийся к классу ингибиторов контрольных точек иммунитета. Простыми словами, лекарство, которое позволит организму успешно использовать систему распознавания «свой-чужой», не позволяющую опухоли прикидываться нормальной клеткой.
Также идут клинические испытания иммунотерапии следующего уровня, разработанной в стенах той же компании, – искусственно модифицированных клеток иммунной системы (CAR-Т клеток), обладающих потрясающей результативностью при лечении некоторых злокачественных опухолей крови.
– Российские врачи и пациенты сталкиваются с проблемой замены зарубежных препаратов на отечественные – более дешевые, но менее эффективные.
– Страна происхождения – не определяющий фактор. Препарат должен быть в первую очередь эффективным! А цена рассматривается как аргумент только при доказанном качестве. Если отечественный препарат произведен с пониманием того, что ему надо будет выдержать конкуренцию по правилам, принятым в развитых странах мира, то этот препарат, скорее всего, будет столь же эффективен и безопасен, как и препараты, произведенные за рубежом. И этому в отечественной науке уже сейчас есть доказательства.
Малые молекулы
Малые молекулы получают химическим путем, и они в сотни раз меньше моноклональных антител. Их дизайн создается с помощью вычислительных методов и затем воспроизводится в лабораториях.
За счет своего размера молекулы способны проходить сквозь мембрану внутрь клетки и воздействовать на самые разные мишени: белки, ДНК, РНК и так далее. Получается, они работают на внутриклеточном уровне, а не на ее поверхности или в кровотоке. Возможность получения малых молекул химическим синтезом определяет их большую доступность и, как правило, более низкую стоимость по сравнению с антителами.
За счет своего размера молекулы способны проходить сквозь мембрану внутрь клетки и воздействовать на самые разные мишени: белки, ДНК, РНК и так далее. Получается, они работают на внутриклеточном уровне, а не на ее поверхности или в кровотоке. Возможность получения малых молекул химическим синтезом определяет их большую доступность и, как правило, более низкую стоимость по сравнению с антителами.
Генная CAR-T терапия
Самое пристальное внимание ученых всего мира сегодня приковано к разработке принципиально новой генной и CAR-T терапии.
Суть CAR-T в следующем: у больного берут небольшое количество крови, из которой выделяют особые клетки иммунной системы – Т-лимфоциты. ДНК отобранных Т-лимфоцитов подвергают модификации путем встраивания химерного антиген-распознающего рецептора. Одна из его частей отвечает за распознавание раковых клеток и связывание с ними, а другие – за активацию и регуляцию механизмов, направленных на уничтожение рака. Модифицированные Т-лимфоциты возвращаются в кровь пациента и уничтожают раковые клетки.
Суть CAR-T в следующем: у больного берут небольшое количество крови, из которой выделяют особые клетки иммунной системы – Т-лимфоциты. ДНК отобранных Т-лимфоцитов подвергают модификации путем встраивания химерного антиген-распознающего рецептора. Одна из его частей отвечает за распознавание раковых клеток и связывание с ними, а другие – за активацию и регуляцию механизмов, направленных на уничтожение рака. Модифицированные Т-лимфоциты возвращаются в кровь пациента и уничтожают раковые клетки.
Эксперты о лечении рака
«Не ленитесь проходить хотя бы раз в год скрининг рака легкого и маммографию молочных желез – это два самых распространенных вида рака у мужчин и женщин»
Нажмите, чтобы прочитать интервью полностью
Доктор медицинских наук, старший научный сотрудник Научно-исследовательского центра, профессор кафедры онкологии ФГБОУ ДПО РМАНПО на базе ФГБУ «НМИЦ онкологии имени Н. Н. Блохина» Минздрава России (Москва), врач-онколог Ирина Владимировна Колядина.
– Как можно предотвратить непоправимый исход онкозаболеваний? Есть ли профилактика?
– Успех в лечении онкологических заболеваний складывается из решения двух задач: выявление злокачественных опухолей на ранних стадиях и эффективная современная терапия.
Первое, что должен делать ответственный за свое здоровье современный человек, – это вести здоровый образ жизни. Максимально устраните воздействие на свой организм вредных факторов: не курите, соблюдайте принципы здорового питания и активного образа жизни. Второе важнейшее правило – профилактические обследования. Не ленитесь проходить хотя бы раз в год скрининг рака легкого и маммографию молочных желез – это два самых распространенных вида рака у мужчин и женщин.
Хочется отметить появление в нашей стране уникального социального проекта под названием «Живи без страха», поддержанного биотехнологической компанией BIOCAD, Министерством здравоохранения и Министерством культуры России. В рамках программы организуются дни бесплатных консультаций и обследования женщин для раннего выявления опухолей женской репродуктивной системы в различных регионах нашей страны. Своевременному лечению и дальнейшей диспансеризации подвергаются не только диагностированные в рамках проекта злокачественные опухоли, но и выявленные случаи предопухолевой патологии, что является важным компонентом профилактики.
– Можно ли провести сравнительную оценку старых способов терапии рака (хирургия, химиотерапия, лучевая терапия) и новых подходов в терапии (моноклональные антитела, малые молекулы)?
– Локальные методы лечения (хирургические методы и лучевую терапию) сложно назвать «старыми» методами, скорее, это самые первые методы в лечении злокачественных опухолей, которые не утратили свое значение и сегодня. При этом хирургическое лечение уже не является единственным методом воздействия на злокачественную опухоль. Различные виды лекарственной терапии (химиотерапия, эндокринотерапия, иммунотерапия, таргетная терапия) прочно заняли места на пьедестале эффективных методов борьбы с онкологическими недугами.
Благодаря молекулярно-генетическим исследованиям в последние годы удалось выявить уникальные белки на поверхности опухолевой клетки, которые стали основой для создания лекарственных препаратов таргетной направленности, моноклональных антител. Связываясь с определенными рецепторами опухолевой клетки, моноклональные антитела блокируют различные сигнальные пути в опухоли, благодаря чему останавливается деление клеток и их метастазирование.
Кроме того, моноклональные антитела «метят» опухоль, позволяя иммунным клеткам организма распознать ее и уничтожить. Таким образом, в отличие от химиотерапевтических препаратов, которые повреждают и опухолевые клетки, и собственные здоровые клетки, препараты на основе моноклональных антител строго специфичны и действуют только на опухоль, содержащую определенные рецепторы.
Подобный механизм противоопухолевого воздействия при терапии таргетными препаратами можно было бы считать суперсовершенным, но, к сожалению, не все виды опухолей содержат подобные рецепторы, что ограничивает повсеместное использование таргетных препаратов в онкологии. Поэтому поиск новых потенциальных мишеней для реализации противоопухолевого ответа нацеленного действия является очень важной задачей для современной науки и фармакоиндустрии.
– Как можно предотвратить непоправимый исход онкозаболеваний? Есть ли профилактика?
– Успех в лечении онкологических заболеваний складывается из решения двух задач: выявление злокачественных опухолей на ранних стадиях и эффективная современная терапия.
Первое, что должен делать ответственный за свое здоровье современный человек, – это вести здоровый образ жизни. Максимально устраните воздействие на свой организм вредных факторов: не курите, соблюдайте принципы здорового питания и активного образа жизни. Второе важнейшее правило – профилактические обследования. Не ленитесь проходить хотя бы раз в год скрининг рака легкого и маммографию молочных желез – это два самых распространенных вида рака у мужчин и женщин.
Хочется отметить появление в нашей стране уникального социального проекта под названием «Живи без страха», поддержанного биотехнологической компанией BIOCAD, Министерством здравоохранения и Министерством культуры России. В рамках программы организуются дни бесплатных консультаций и обследования женщин для раннего выявления опухолей женской репродуктивной системы в различных регионах нашей страны. Своевременному лечению и дальнейшей диспансеризации подвергаются не только диагностированные в рамках проекта злокачественные опухоли, но и выявленные случаи предопухолевой патологии, что является важным компонентом профилактики.
– Можно ли провести сравнительную оценку старых способов терапии рака (хирургия, химиотерапия, лучевая терапия) и новых подходов в терапии (моноклональные антитела, малые молекулы)?
– Локальные методы лечения (хирургические методы и лучевую терапию) сложно назвать «старыми» методами, скорее, это самые первые методы в лечении злокачественных опухолей, которые не утратили свое значение и сегодня. При этом хирургическое лечение уже не является единственным методом воздействия на злокачественную опухоль. Различные виды лекарственной терапии (химиотерапия, эндокринотерапия, иммунотерапия, таргетная терапия) прочно заняли места на пьедестале эффективных методов борьбы с онкологическими недугами.
Благодаря молекулярно-генетическим исследованиям в последние годы удалось выявить уникальные белки на поверхности опухолевой клетки, которые стали основой для создания лекарственных препаратов таргетной направленности, моноклональных антител. Связываясь с определенными рецепторами опухолевой клетки, моноклональные антитела блокируют различные сигнальные пути в опухоли, благодаря чему останавливается деление клеток и их метастазирование.
Кроме того, моноклональные антитела «метят» опухоль, позволяя иммунным клеткам организма распознать ее и уничтожить. Таким образом, в отличие от химиотерапевтических препаратов, которые повреждают и опухолевые клетки, и собственные здоровые клетки, препараты на основе моноклональных антител строго специфичны и действуют только на опухоль, содержащую определенные рецепторы.
Подобный механизм противоопухолевого воздействия при терапии таргетными препаратами можно было бы считать суперсовершенным, но, к сожалению, не все виды опухолей содержат подобные рецепторы, что ограничивает повсеместное использование таргетных препаратов в онкологии. Поэтому поиск новых потенциальных мишеней для реализации противоопухолевого ответа нацеленного действия является очень важной задачей для современной науки и фармакоиндустрии.
Генная терапия заключатся в доставке внутрь клетки конструкций на основе нуклеиновых кислот для лечения генетических заболеваний, например, предопределенных, или, как их называют, детерминированных раковых заболеваний. С помощью такой терапии можно исправить генетическую проблему на уровне ДНК и РНК, меняя процесс экспрессии нужного белка.
Американское общество клинической онкологии (ASCO) каждый год делает независимый обзор достижений клинических исследований в области онкологии с целью выявления тех из них, что оказывают наибольшее влияние на медицинскую помощь. Так вот, в ежегодном докладе «Успехи клинической онкологии-2018» CAR-T-терапия была признана главным достижением года.
Американское общество клинической онкологии (ASCO) каждый год делает независимый обзор достижений клинических исследований в области онкологии с целью выявления тех из них, что оказывают наибольшее влияние на медицинскую помощь. Так вот, в ежегодном докладе «Успехи клинической онкологии-2018» CAR-T-терапия была признана главным достижением года.
Ученые не были бы учеными, если бы не задумались о том, чтобы соединить разные методы лечения рака. В лабораториях фармацевтических компаний сегодня производятся препараты, в которых скомбинировано несколько различных молекул (антител или малых молекул) с разными механизмами действия. Такие лекарства обладают большей эффективностью.
Наука против рака: продолжение следует
Сейчас мы действительно стоим на пороге перелома в борьбе человечества с онкологическими заболеваниями. Конечно, добиться того, чтобы такой недуг, как рак, полностью исчез с лица Земли, практически нереально. Однако прорывы в медицине позволят превратить его в несмертельную хроническую болезнь, с которой люди смогут жить долгие годы.
Текст: Любовь Холопова
Фото: фотобанк «Лори»
Верстка: Татьяна Кокорина
Фото: фотобанк «Лори»
Верстка: Татьяна Кокорина