В августе 2017 года мир облетела новость, которая оказалась сенсационной по двум причинам. Во-первых, для клинической практики впервые одобрили генную терапию (метод лечения, позволяющий редактировать ДНК клеток), которая прежде была главным действующим лицом лишь в научных исследованиях. А во-вторых, с её помощью научились полностью излечивать один из видов рака крови. Врачи Массачусетской больницы избавили 68‑летнюю женщину от выросшей в головном мозге лимфомы, отредактировав её собственные иммунные клетки. Такие опухоли, как правило, устойчивы к любому виду лечения и приводят к смерти пациента в ближайшие месяцы после постановки диагноза.

Онкология — наука об опухолях — сейчас переживает настоящий бум. Но почему этот род заболеваний так сложен и требует гигантских научных и экономических затрат?

Эта статья была опубликована в журнале OYLA №6(34). Оформить подписку на печатную и онлайн-версию можно здесь.

Рак — это не одно заболевание. Существует более сотни его разновидностей. Процесс онкообразования фактически универсален для всех типов клеток организма, а опухоль может появиться почти везде, где есть живые ткани. Однако сколько-нибудь универсального лечения нет, потому что, хоть механизмы запуска и похожи, клетки везде разные и везде своя специфика: например, опухоли в глиальных клетках мозга и предстательной железе будут откликаться на одни и те же методы терапии по-разному.

Жизненный цикл клетки включает следующие фазы: деление, рост, созревание и подготовку к следующему делению. Всё это время клетка непрерывно синтезирует белки, необходимые для жизнедеятельности, вырабатывает энергию, благодаря которой и выполняет свои функции (например, если это мышечная клетка — опосредует сокращение мышцы).

Некоторые клетки живут годами, и за это время в их ДНК могут произойти небольшие поломки (мутации) из-за внутренних сбоев или внешних воздействий (таких как ультрафиолет или радиация); кроме того, поломки могут передаваться по наследству. При этом все они должны устраняться специальными клеточными механизмами. Однако если мутации затронули важные гены, ответственные за рост и развитие клетки, то обмен веществ внутри неё радикально меняется. На этот случай существует апоптоз — механизм гибели клетки, который запускается активацией определённых генов, когда система понимает, что в ней «что-то не так». Но если и он не срабатывает из-за молекулярных ошибок, клетка начинает бесконтрольно делиться.

Естественно, при высокой скорости размножения клетки не успевают созревать. Они вырабатывают сигнальные вещества и ферменты, которые помогают нарастающей массе «плохой» ткани внедряться в ткани «хорошие», обрастать сосудами и оттягивать на себя питательные вещества. Это как вторжение в город вражеского войска, которое захватывает магазины, больницы, школы, заводы — нарушает нормальную жизнь населения и держит его в постоянном страхе.

Раковые клетки в культуре соединительной ткани человека в 500-кратном увеличении

Что бы сейчас ни говорили про плохую экологию, некачественную пищу и чрезмерные стрессы, которые способствуют активной мутации и перерождению клеток в раковые опухоли, человек страдал от новообразований ещё до того, как стал человеком. В 2016 году следы доброкачественной опухоли нашли в шестом грудном позвонке австралопитека-подростка Australopithecus sediba, чей возраст близок к двум миллионам лет. Это про­изошло в пещере Малапа, Южная Африка.

Внешний вид кости, найденной в Южной Африке, указывал на наличие опухоли. Заглянув внутрь, учёные поняли, что древний обладатель кости болел одним из наиболее агрессивных видов рака — остео­генной саркомой. Подобный анализ стал возможен благодаря методам 3D-визуализации, которые обеспечивают высокое разрешение и позволяют не разрушать объект исследования.

Самой древней злокачественной опухоли 1,7 млн лет. Это остеосаркома, поразившая кость стопы представителя трибы гоминини, из которой вышли предки людей и шимпанзе. Кость обнаружили исследователи из Витватерсрандского университета (ЮАР) в том же 2016 году. Судя по всему, это опять-таки был юный представитель трибы: данный вид рака чаще всего поражает детей, подростков и молодых людей.

 Микрофотография клеток остеосаркомы

Первое упоминание о раке встречается в одном из древнейших образцов медицинской литературы — п апирусе Эдвина Смита, названном в честь американского египтолога и собирателя древностей.

Документ, датируемый XVI веком до ­н. э., содержит описание не только самой болезни — рака молочной железы, — но и способов её лечения. А лечить предлагалось прижиганиями и мышьяковыми мазями. Стоит отметить, что мышьяк — крайне ядовитое вещество, поэтому не совсем ясно, кто в итоге жил дольше: те, кого пролечили, или те, кому удалось избежать «терапии».

Да и самим корням «онко-» и «канцер-» больше двух тысяч лет. Отец медицины Гиппократ назвал раковую опухоль карциномой (от греч. καρκίνος — краб или рак: описываемая опухоль имела выросты во все стороны). Собственно «опухоль» — это ὄγκωμα. От этого слова произошла «онкология». Корень «канцер-» появился, когда термин перешёл в латинский язык. Отсюда и канцерогены — «рождающие рак» (слово, в котором смешались греческий и латинский языки) — вещества или факторы окружающей среды, способствующие развитию раковых опухолей.

В норме иммунная система подавляет эту нездоровую активность на начальной стадии, пока переродившихся клеток ещё немного. Но и она по разным причинам может не распознать угрозу вовремя. Например, опухоль с помощью рецепторов на своей поверхности — этаких антенн, по которым иммунитет распознаёт «своих» и «чужих», — способна маскироваться под здоровую ткань и с помощью разных молекул снижать активность иммунитета, в частности его распознающую функцию. Тогда опухоль начинает разрастаться, «вгрызаясь» в кровеносные и лимфатические сосуды, и со временем выпускает в русла свои частицы — метастазы, которые могут осесть в любом участке крово- или лимфотока абсолютно во всех органах и начать творить там своё злое дело.

Опухоли разделяют на злокачественные и доброкачественные новообразования. Термин «доброкачественные опухоли» говорит сам за себя: они менее опасны для жизни, поскольку клетки больше похожи на зрелые — растут медленнее, не паразитируют на соседях, не дают метастазы и поэтому легче лечатся. Со злокачественными всё наоборот.

Таким образом, раковые клетки — это мутировавшие клетки нашего организма, которые вдруг «забывают», как умирать, начинают бесконтрольно делиться и распространяться сначала по окрестностям, а затем и по всему организму. 

Заболеваемость раком действительно выросла. Причин тому много: это и факторы окружающей среды, и особенности современного образа жизни. Так, например, ещё в начале XX века врач мог пригласить коллег, если у него был пациент с раком лёгкого, потому что коллеги могли и не увидеть этот клинический эпизод за всю свою жизнь. Но массовое распространение курения сделало своё дело.

Сейчас рак занимает второе место среди причин смертности (первое — сердечно-сосудистые заболевания). Однако есть одно «но»: в последние пару десятков лет значительно усовершенствовалась онкодиагностика, поэтому кажется, что случаев стало больше, хотя по факту их просто чаще выявляют.

 Трёхмерное изображение раковой клетки молочной железы, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа

Если раньше «поймать» рак удавалось редко и только в запущенных стадиях, сейчас у врачей есть целый спектр методов, которые позволяют с большой уверенностью предполагать новообразование: компьютерная, магнитно-резонансная и позитронно-эмиссионная томография, радионуклидная диагностика, опухолевые маркеры и т. д. Хотя точный диагноз по-прежнему ставят гистологи, они же определяют и происхождение опухоли.

Все случаи онкологических заболеваний можно разделить на несколько типов по времени возникновения. Часть опухолей возникает ещё до рождения или сразу после: виной тому мутации в половых клетках или нарушения развития плода. С некоторыми заболеваниями в последние 20 лет научились неплохо справляться.

Большинство типов рака возникает в старости. Есть широко распространённое мнение, что онкологические заболевания и появились-то с точки зрения эволюции для того, чтобы ограничить продолжительность жизни.

К сожалению, первые стадии рака, когда вылечить его сравнительно просто, практически всегда проходят бессимптомно. Поэтому очень важную роль играют профилактические осмотры и диспансеризация. О некоторых самых распространённых видах рака нужно знать следующее.

Женщинам до 40 лет стоит хотя бы раз в полгода делать самоосмотр грудных желёз, чтобы вовремя обнаружить узелки и уплотнения, или же проходить УЗИ молочных желёз. Регулярная маммография после 40 лет тоже может быть полезна, однако она даёт слишком много ложноположительных результатов.

Мужчинам старше 45 раз в год нужно проходить профилактическое пальцевое обследование простаты у уролога. Ничего постыдного в этом нет, а различные виды рака предстательной железы можно обнаружить надёжнее, чем по анализу крови.

Регулярно осматривайте кожу — не появилась ли новая родинка, которая может оказаться меланомой. Сейчас разрабатывают мобильные приложения, которые смогут заподозрить рак по фотографии пигментного пятна.

Естественно, заподозрить неладное следует и в случаях беспричинной потери веса, набухания лимфоузлов, кашля неизвестного происхождения, боли в костях и слишком лёгких переломов, анемии. Вы должны рассказать об этом врачу, а он — проявить так называемую онконастороженность (предположить опухоль) и провести онкопоиск (постараться эту опухоль найти или опровергнуть предположение).

Высвобождение противораковых антител из пористого кремниевого носителя, который обеспечивает их постепенное поступление в кровь и равномерную концентрацию, необходимую для успешной борьбы с опухолью

Для сложного патологического процесса — сложное и комплексное лечение, которое включает не один и даже не два вида вмешательств. Хирургическое удаление опухоли (если она не затрагивает жизненно важные части органов или не проросла в крупные сосуды) часто сочетается с лучевой терапией, при которой раковые клетки убивают направленным пучком ионизирующего излучения, и химиотерапией, включающей медикаменты, подавляющие клеточный рост и блокирующие опухоль либо стимулирующие на борьбу с ней иммунитет. Кстати, именно оттого, что последняя подавляет рост всех клеток без разбора, у больных выпадают волосы, начинаются проблемы с кожей и кишечником. Клетки эпителиальной ткани, из которых строятся кожа и эпителий кишечника, делятся быстрее всего, и остановка их деления нарушает функцию этих органов.

Хирурги-онкологи, химио- и радио­терапевты работают сообща, чтобы продумать курс лечения для каждого конкретного пациента в зависимости от стадии и агрессивности процесса. Новообразование также может отвечать на терапию очень по-разному, в зависимости от начальной мутации, ставшей причиной злокачественного перерождения тканей.

В последнее десятилетие в клиническую практику вошла иммунотерапия, которая очень удачно справляется с некоторыми видами рака. В этом случае используют так называемые моноклональные антитела (препараты можно опознать по окончанию «-маб»). Они «маркируют» клетки опухоли для иммунной системы, и она сама их уничтожает.

Ну и наконец, в прошлом году случился важнейший прорыв в онкологии: несколько видов абсолютно безнадёжного рака были вылечены при помощи генной терапии, которую сразу же после этого одобрили для применения уже не в экспериментальном лечении: для подтверждения эффективности требовалось хотя бы несколько успешных исходов.

Так называемая CAR-T-терапия, или терапия химерным антигенным рецептором, представляет собой совершенно новый тип лечения. У пациента забирают из крови клетки иммунной системы — лимфоциты, вне тела модифицируют их, «обучая» охоте за нужным типом рака, а потом возвращают обратно в организм. На рынке США уже есть несколько препаратов, а совсем недавно этим методом вылечили рак груди в последней стадии, о чём в начале июня рассказал журнал Nature Medicine.

У 49‑летней Джуди Перкинс из Флориды опухоль молочной железы дала метастазы сразу в несколько органов и не излечивалась традиционными методами. Исследователи выяснили, на какие раковые антигены будет реагировать иммунитет женщины, и в условиях пробирки обучили её собственные иммунные клетки убивать чужаков, после чего вернули их в организм пациентки. Через 42 недели она полностью избавилась и от опухоли, и от метастазов. По истечении 22 месяцев наблюдений у неё по-прежнему было всё в порядке.

Так что, может, мы действительно на пороге революции в онкологии.