Цивилизация
Метод оказался особенно действенным против метастазов. В эксперименте исследователям удалось при помощи бактерий почти полностью избавить лабораторных мышей от метастазов исключительно агрессивного рака поджелудочной железы.
Рак поджелудочной железы относится к наиболее опасным видам ракам, он стоит на четвертом месте по смертности, доля пятилетнего выживания составляет всего 4%. По прогнозам Национального института рака (National Cancer Institute), в нынешнем году в США будет поставлено более 45 тысяч таких диагнозов, и более 38 тысяч человек умрут от рака поджелудочной железы. За последние 25 лет не произошло какого-либо существенного улучшения в его лечении.
Проблема в том, что этот рак редко выявляют на ранней стадии, когда он ограничен поджелудочной железой. В большинстве случаев рак диагностируют после того, как опухоль дала метастазы.
Уже после этого появляются симптомы – желтуха, боль, потеря веса и слабость. На этой стадии рак не поддается излечению, и задачей медиков становится лишь улучшение качества жизни больного.
Специалисты Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна Университета Ешивы, Нью-Йорк, несколько лет назад открыли, что ослабленные бактерии Listeria monocytogenes могут избирательно инфицировать раковые клетки, не заражая нормальные клетки. В 2009 году Клаудиа Грэйвкамп, доцент микробиологии и иммунологии, нашла причину.
Микроокружение опухоли подавляет иммунный ответ, и именно это позволяет бактериям выживать в раковых клетках.
Listeria monocytogenes и другие листерии попадают в организм через желудочно-кишечный тракт, но обычно у человека бактерии погибают через три-пять дней благодаря деятельности иммунной системы. Ученые попробовали использовать листерии как транспортное средство, загрузив их противораковыми лекарствами. Эффективность такого транспорта они проверили на клеточных культурах, но до сих пор не проводили экспериментов на животных.
Идея загрузить бактерии радиоизотопами принадлежит Екатерине Дадачовой, профессору радиологии колледжа Эйнштейна, специалисту по радиоиммунотерапии. Это метод таргетной терапии рака, в котором радиоизотопы присоединяются к белкам-антителам, несущим их прямиком к мишеням – злокачественным клеткам. На поверхности этих клеток антитела соединяются с антигенами, а радиоизотопы испускают смертоносные лучи, эти клетки убивающие. В совместной работе Грэйвкамп и Дадачова присоединили радиоизотоп рения (188Re) не к антителу, а к ослабленным бактериям Listeria. «Мы выбрали рений, поскольку этот изотоп выделяет бета-частицы, особенно эффективные в разрушении раковых клеток, — подчеркивает Дадачова. – Кроме того, у рения период полураспада составляет 17 часов, так что он относительно быстро выводится из организма, минимально повреждая здоровые ткани». Результаты работы авторы опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Экспериментальным мышам с привитым раком поджелудочной железы, который уже распространился по организму в виде метастазов в печень, селезенку, почки и лимфатические узлы, ввели суспензию ослабленных бактерий с грузом рения прямо в желудок. Введение повторяли ежедневно в течение семи дней, затем сделали семидневный перерыв и провели повторный курс. Исследование ткани показало, что листерии концентрировались в большей степени в метастазах и в меньшей степени в первичной опухоли. В здоровой же ткани бактерий не оказалось вовсе. Через 21 день, когда в контрольной группе мыши начали умирать от рака, исследователи подсчитали в обеих группах число метастазов.
Они сильно удивились тому, что у животных, которых лечили радиоактивными бактериями, исчезло 90% метастазов по сравнению с контрольной группой.
Радиоактивное излучение гораздо сильнее повреждает активно делящиеся клетки злокачественной опухоли. В данном случае оно больше всего подействовало на метастазы.
«Мы очень воодушевлены тем, что нам удалось добиться 90-процентного исчезновения метастазов уже в первом эксперименте, — говорит Клаудиа Грэйвкамп. — С усовершенствованием нашего подхода он может открыть новую эру в лечении метастазирующего рака поджелудочной железы».
Сейчас авторы патентуют свой метод и собираются его развивать. Ученые ставят перед собой задачу добиться 100-процентного исчезновения метастазов. Они считают, что у метода есть пути совершенствования, которые состоят в увеличении дозы радиоизотопов или добавлении в бактериальную «посылку» химических противораковых средств.