Говоря о раке, близки ли мы к изобретению лекарства?

  Рак является наиболее распространенной причиной смерти по всему миру. В течение многих лет ученые проводили кропотливые исследования, направленные на то, чтобы остановить эту смертельную болезнь. Но насколько мы близки к нахождению более эффективных методов лечения?

  Всемирная организация здравоохранения (WHO) отмечает, что во всем мире примерно одна из шести смертей случается из-за рака. Только в Соединенных Штатах Национальный Институт Онкологии (NCI) насчитал за 2017 год 1,668,780 случаев возникновения рака и 600,920 случаев смерти от него.

  В настоящее время наиболее распространенными видами лечения рака являются химиотерапия, лучевая терапия, хирургическое удаление опухоли и, в случае рака простаты или молочной железы, гормональная терапия. Однако другие виды лечения начинают набирать обороты: такие терапии, которые сами по себе или в сочетании с другими предназначены для более продуктивного противодействия раку и, в идеале, имеют меньше побочных эффектов.

  Инновации в лечении рака нацелены на решение ряда проблем, с которыми обычно сталкиваются медицинские работники и пациенты. Это такие проблемы, как интенсивное лечение, сопровождаемое нежелательными побочными эффектами, рецидив опухоли после лечения, а также прогрессирующий рак, который устойчив к самым часто используемым методам.

  Ниже мы рассмотрим некоторые из последних прорывных исследований рака, которые дают нам новую надежду на появление более эффективных методов лечения и профилактики в скором будущем.

Усиление “арсенала” иммунной системы

  Одним из видов терапии, привлекших большое внимание за последнее время, является иммунотерапия, которая нацелена на укрепление “арсенала” нашего организма против инородных тел  и вредных клеток- это ответ нашей иммунной системы на распространение раковой опухоли. Но многие виды рака настолько опасны, что они способны обмануть иммунную систему- заставить ее игнорировать их, или даже помогать развиваться. Поэтому некоторые виды рака могут распространяться гораздо проще и становиться устойчивыми к химиотерапии или лучевой терапии.

  Однако с помощью опытов в искусственной и естественной средах, исследователи сейчас изучают, как можно “отключить” защитные системы раковых клеток. Исследование, опубликованное в прошлом году в Nature Immunology, показало, что макрофаги, или белые кровяные тельца, обычная задача которых “поедать” клеточный мусор и другие вредные объекты, не смогли уничтожить сверхагрессивные раковые клетки. Это связано с тем, что при взаимодействии с раковыми клетками макрофаги считывали не один, а два сигнала, поэтому их “очищающее” действие было отражено. Тем не менее, это показало ученым путь вперед: блокируя два релевантных сигнальных пути, они вновь позволили белым кровяным тельцам выполнять свою работу.    

Использование вирусов в терапевтических целях  и инновационных вакцин

  Неожиданным оружием в борьбе против рака может быть использование вирусов для его лечения, как было выявлено командой из Великобритании в начале этого года. В своем эксперименте им удалось использовать реовирус для атаки раковых клеток, не нанося вреда здоровым клеткам.

  “Это был первый случай демонстрации того, что “лечащий” вирус способен проходит сквозь гематоэнцефалический барьер,- объяснили авторы исследования, что, по их словам, открыло возможность использования этого вида иммунотерапии для лечения большего количества людей с прогрессирующим раком мозга.

  Другая область иммунотерапии, в которой замечается продвижение,- это дендровидная вакцина- терапия, при которой дендровидные клетки (они играют ключевую роль в реакциях иммунной системы) собираются из организма человека, укрепляются с помощью опухолеспецифичного антигена, что обучает клетки охотиться и разрушать соответствующие раковые клетки, после чего улучшенные клетки парентерально вводятся обратно в организм для стимуляции иммунной системы.      

  В новом исследовании ученые из Швейцарии нашли способ улучшить действие этих дендровидных вакцин с помощью создания искусственных рецепторов, распознающих и “отводящих” крошечные пузырьки, которые связаны с распространением раковых опухолей в организме.

  Благодаря добавлению этих искусственных рецепторов к дендровидным клеткам вакцины, лечащие клетки получают способность определять вредные клетки более точно.

  Но этот подход имеет некоторые недостатки: сложно контролировать эффект от комбинирования методов, поэтому, иногда, здоровые ткани могут поражаться так же, как и раковые опухоли.

  Тем не менее ученые из двух институтов Северной Каролины разработали вещество, которое после инъекции в организм становится гелеобразным- скаффолд. Скаффолд может одновременно сочетать препараты химиотерапии и иммунотерапии, систематически выпуская их в первичные опухоли. Этот метод позволяет лучше контролировать обе терапии, гарантируя, что препараты оказывают воздействие только на целевую опухоль.

Революция наночастиц

  Говоря о специально разработанных инструментах для доставки лекарств прямо к опухоли и выявления микро опухолей с высокой точностью и эффективностью, за последние пару лет в области использования нанотехнологий и наночастиц для лечения рака были замечены серьезные успехи.

  Наночастицы привлекли такое большое внимание в клинических исследованиях, и в том числе в других областях, поскольку они дают нам шанс разработать точные, малоинвазивные методы борьбы с заболеванием. В сущности, они могут нацеливаться на раковые клетки или раковые опухоли, не нанося вреда окружающим их здоровым клеткам.

  Некоторые наночастицы уже созданы для обеспечения сконцентрированного гипертермического лечения, которое является видом терапии, использующей высокие температуры для сокращения раковых опухолей.

  В прошлом году ученым из Китая и Великобритании удалось создать “саморегулирующуюся” наночастицу, которая была способна подвергать опухоли нагреванию, избегая контакта со здоровой тканью.

  “Это потенциально может быть переломным открытием в области лечения людей с раком”, - заявил один из исследователей, отвечающих за этот проект.

  Эти крошечные носители также могут использоваться для оказания воздействия на раковые стволовые клетки, которые являются недифференцируемыми клетками, связанными с устойчивостью определенных видов рака перед традиционными методами лечения, таких как химиотерапия.

  Таким образом, в наночастицы можно “загрузить” лекарство и настроить их на выслеживание раковых стволовых клеток, чтобы предотвратить рост или рецидив опухолей. Ученые экспериментировали с заполненными лекарствами наночастицами для лечения различных видов рака, включая рак молочной железы и рака эндометрия. Не менее важно то, что крошечные носители, называемые нанозондами, могут использоваться для обнаружения присутствия микрометастаз, которые являются настолько крошечными вторичными опухолями, что их невозможно отследить традиционными методами.

  Доктор Стивен К. Либутти, директор Ратгерского Института рака в Нью-Джерси в Нью-Брансуике, называет микрометастазы “ахиллесовой пятой хирургического лечения рака” и утверждает, что нанозонды “прошли долгий путь для решения подобных проблем”.

Стратегии “истощения” опухолей

  Другой тип стратегий, которые ученые исследовали за последнее время,- это “истощение” опухолей в плане питательных веществ, которые опухолям нужны для роста и распространения. Это, как отмечают ученые, может дать спасительную отсрочку в случае прогрессирующих устойчивых видов рака, которые невозможно эффективно ликвидировать другим способом. Три различных исследования, результаты которых были опубликованы в январе 2018-го года, рассматривали способы отключения рака от питательных запасов.

  В одном из этих исследований были рассмотрены способы ограничения глутамина, естественной аминокислоты, от раковых клеток.

  Известно, что некоторые виды рака, такие как рак молочной железы, рак легких, рак толстой кишки, используют эту аминокислоту для поддержания своего роста.

  Блокируя доступ раковых клеток к глутамину, исследователям удалось максимизировать влияние на эти раковые клетки окислительного стресса, вызывающего в конечном итоге гибель клетки.

  Некоторые прогрессирующие виды рака молочной железы могут быть сдержаны путем блокирования клеток от питающего их конкретного фермента, который помогает им производить энергию, необходимую для развития.

  Другой способ истощения энергии раковых клеток- это блокирование их доступа к витамину B2, что пронаблюдали ученые из Университета Салфорд в Великобритании.

  Как говорит один из авторов исследования: ”Мы надеемся, что это начало альтернативного подхода к сдерживанию раковых стволовых клеток.” Эта стратегия могла бы помочь людям, лечащимся от рака, избегать токсические побочные эффекты от химиотерапии.       

Лечение рака и раковая эпигенетика

  Эпигенетика относится к изменениям, вызванных в нашем теле перестройкой экспрессии генов, обуславливающей, появятся ли определенные признаки у гена или повлияют ли конкретные воздействия на организм на биологическом уровне.

  Согласно исследованиям, посвященным влиянию подобных изменений, многие виды рака, как и поведение раковых клеток, определяются эпигенетическими факторами.

  “Недавние достижения в сфере эпигенетики показали, что раковые клетки человека претерпевают глобальные эпигенетические аномалии в дополнение к многочисленным генетическим изменениям”.

  “Эти генетические и эпигенетические изменения взаимодействуют на всех стадиях развития рака, способствуя его прогрессированию”.

  Таким образом, специалистам крайне важно понять, когда и где вмешиваться и экспрессии каких генов они должны запускать или выключать, в зависимости от роли экспрессии в развитии рака.

  В одном из исследований, например, было выявлено, что ген, отвечающий за появление болезни Гентингтона, создает набор молекул, действие которых может фактически предотвратить возникновение рака. Сейчас задача исследователей заключается в том, чтобы использовать терапевтический эффект этого процесса, не вызывая болезни Гентингтона. Ученые на это очень надеются.

  “Мы верим, что кратковременная терапия при раке в течение нескольких недель возможна,”- говорит старший автор исследования.

  Другое недавнее исследование позволило выяснить, что гормонально-позитивный рак молочной железы, который становится устойчивым к химиотерапии, укрепляется с помощью генетических мутаций, дающих опухоли “метастатическое преимущество”.      

  Но это знание также позволило ученым понять, что им необходимо достигнуть нового уровня лечения подобных устойчивых опухолей: комбинированной терапии, которая доставляет химотерапептический препарат Фулвестрант вместе с экспериментальными ингибиторами фермента.  

Что все это значит?

  Исследования рака идут семимильными шагами, используя все технологические достижения науки последних лет. Но что это значит для лечения рака?

  Так или иначе, вопрос о том, будет ли когда-либо создано лекарство от всех видов рака, в настоящее время является причиной активных дебатов. Хотя многообещающие исследования публикуются и упоминаются в средствах массовой информации практически ежедневно, виды рака различаются кардинально. Поэтому очень сложно сказать, что подход, который применим для одного вида, будет адаптирован для всех остальных. Кроме того, несмотря на то, что множество появляющихся исследований предвещают более эффективные методы лечения, большинство из этих исследований все еще находятся на ранней стадии опытов в искусственной и естественной средах.

  Тем не менее, это не значит, что нам следует оставить надежду. Некоторые исследователи объясняют, что эти попытки должны придавать нам оптимизма. Пока мы, может быть, и не на том этапе, когда можно заявлять, что рак можно запросто искоренить, но наши продвинутые знания и все более точные инструменты позволяют нам опережать игру и повышать наши шансы в борьбе с этим заболеванием.