С генными ножницами против рака

Доктор Андреа Баннерт работает в с 2013 года. Доктор биологии и редактор медицины первоначально проводил исследования в области микробиологии и является экспертом команды по мелким вещам: бактериям, вирусам, молекулам и генам. Она также работает фрилансером в Bayerischer Rundfunk и различных научных журналах и пишет фантастические романы и детские рассказы.

Подробнее об экспертах Весь контент проверяется медицинскими журналистами.

Генная терапия находится в начальной стадии: используя вирусы в качестве генных такси и генетически модифицированные иммунные клетки, исследователи подготовились к борьбе с раком.

Наконец-то чудо-лекарство от рака! Модифицированные вирусы кори убивают опухолевые клетки со стопроцентным успехом. Но тогда дело доходит до катастрофы: вирус мутирует. Миллионы людей умирают, кто выживает, становится зомби. Этот рассказ о вирусологе докторе. Роберт Невилл рассказывает о голливудском фильме «Я - легенда» 2007 года. Так называемые онколитические вирусы, которые появляются в фильме, ни в коем случае не являются научной фантастикой. Они представляют собой форму генной терапии рака. И это в стартовых блоках.

Утверждение в США

В октябре 2015 года такой вирус был впервые одобрен в США для борьбы с меланомой. Эта форма рака кожи является особенно злокачественной, поскольку при ней образуются ранние метастазы, которые распространяются по лимфатическим и кровеносным сосудам.

«Рак, в конечном счете, является генетическим заболеванием», - объясняет д-р. Борис Фезе, руководитель отдела исследований клеточной и генной терапии Университетского медицинского центра Гамбург-Эппендорф, беседует с «Таким образом, очевидно, что человек также вмешивается в геном для терапии». Центральная идея классической генной терапии - заменить больной ген на здоровый. Однако с раком не все так просто. «Изменения в геноме обычно очень сложные, - говорит Фезе. Ошибки в схеме, так называемые мутации, которые позволяют клеткам бесконтрольно размножаться, происходят не только из-за одного гена, но и из-за множества разных генов.

Введены гены самоубийства

Так много ошибок невозможно исправить с помощью здоровых генов. Вместо этого ученые вводят так называемый суицидный ген в опухолевые клетки. Затем они отмирают и растворяются. Поэтому метод еще называют «прямым убийством». Но каким-то образом отряд самоубийц должен попасть в раковые клетки. Онколитические вирусы играют здесь роль «такси» для генов. Для этого ученые используют изощренную стратегию репликации вирусов: они проникают свой генетический материал в хозяйскую клетку и используют ее репликационный аппарат для размножения.

Например, в борьбе с очень агрессивным раком черной кожи уже используется вирус герпеса, который был генетически модифицирован так, что он несет в себе суицидный ген для раковых клеток.

Процедура была протестирована в исследовании с участием 436 пациентов. Все они страдали запущенной меланомой, которая распространилась и больше не могла быть прооперирована. Исследователи вводили генетически модифицированные вирусы прямо в опухоль. В течение нескольких месяцев. У 16,3% испытуемых злокачественное новообразование исчезло или, по крайней мере, отступило. В контрольной группе это было только у 2,1% пациентов. «У этих пациентов был крайне плохой прогноз. С этой точки зрения результат очень многообещающий », - объясняет Фезе.

Вирусная инвазия опухолевых клеток

С помощью таких онколитических вирусов другие раковые клетки также могут быть уничтожены целенаправленным образом в будущем, но: «Самая большая проблема - действительно получить все опухолевые клетки», - объясняет Фезе. Потому что, пока оставались раковые клетки, они могли расти и размножаться.

Вот почему были разработаны вирусы, способные размножаться в опухолевых клетках. «Это саморегулирующийся процесс, - говорит Фезе, - пока существуют опухолевые клетки, вирусы размножаются, если все побеждены, они умирают». Уловка: вирусы запрограммированы таким образом, что они реагируют на специфические особенности метаболизма опухолевых клеток зависят.Здоровые клетки тела не обладают этими свойствами и поэтому не подвергаются атаке.

В дилемме

Но есть еще одна проблема: когда в организме размножаются вирусы, иммунная система бьет тревогу. «Конечно, иммунная система не может знать, что это« хороший вирус », - говорит Фезе. Таким образом, он борется со спасательными вирусами и уничтожает их, прежде чем они смогут завершить свою работу. Чтобы предотвратить это, можно отключить иммунную систему. «Но это было бы слишком рискованно», - объясняет ученый. Потому что тогда другие патогены легко справятся с этим. Возможно, еще более рискованной была бы стратегия создания вирусов, которые даже не распознаются иммунной системой. Вы можете без проблем уничтожить опухолевые клетки. Но если они в какой-то момент мутируют и атакуют здоровые клетки, у тела не будет шанса защитить себя - сценарий, как в «Я - легенда».

В случае вирусов герпеса, нацеленных на меланому, ученые нашли компромиссное решение: так называемые иммуностимуляторы. Затем противораковый вирус также несет информацию для вещества-посредника, которое стимулирует собственную иммунную систему пациента: фактора GM-CSF, стимулирующего гранулоциты-моноциты. Иммунная система постепенно уничтожает вирусы, но затем, благодаря стимуляции, она дает опухоли самостоятельную жизнь.

Вооруженные иммунные клетки

Вторая важная форма генной терапии также нацелена на иммунную систему: так называемая иммунная терапия. Он использует способность, которая в любом случае есть у иммунной системы: а именно, каждый день отключать патологически измененные клетки тела. Помимо борьбы с болезнетворными микроорганизмами, это его важнейшая задача. Только когда он по какой-либо причине не соответствует этим требованиям, развивается опухоль. «Вопрос в том, можем ли мы вернуть его?» - говорит Фезе. Идея: вооружить иммунные клетки против раковых клеток с помощью генетических изменений.

Иммунные клетки идентифицируют друзей и врагов, используя определенные белки, находящиеся на поверхности клеток: так называемые антигены. Они делают это с помощью специфических рецепторов, которые, как ключ от замка, сопоставляют антигены и связываются с ними. Например, Т-клетки действуют как память иммунной системы. Как только организм преодолеет болезнь, в будущем Т-клетки будут снабжены соответствующим ключом, чтобы иметь возможность быстро идентифицировать патоген в случае дальнейшей инфекции.

Незамаскированные вредители

С помощью генетических модификаций ученые теперь собирают рецепторы, соответствующие соответствующим раковым клеткам, на Т-клетках больных раком. В результате иммунная система выставляет раковые клетки как вредителей и атакует их. «Конечно, это работает только в том случае, если опухолевые клетки имеют поверхностные структуры, которых нет на нормальных, здоровых клетках», - говорит Фезе.

Погашенный рак

Так обстоит дело, например, с раком крови. Пациенты уже проходили лечение этой формой терапии в нескольких исследованиях, в том числе в 2012 году в Университете Пенсильвании. В исследовании приняли участие 30 больных лимфолейкозом, большинство из них дети. Все остальные методы лечения не сработали, и более чем половине из них уже сделали пересадку костного мозга. Для терапии врачи отфильтровали Т-клетки из крови пациента, а затем добавили к ним ген с планом противоопухолевого рецептора в лаборатории. Затем измененные иммунные клетки возвращали пациентам в виде инфузии в течение трех дней. Результаты были ошеломляющими: рак регрессировал у 27 человек, 19 остались без рака.

В Германии также больные раком вскоре смогут получить пользу от генной терапии. «Онкологические вирусы будут одобрены в ближайшие год или два», - считает Фезе. Иммунотерапия рака крови может пройти еще быстрее. Исследователь считает: «Может, в этом году».

теги:  журнал наркотики кожа