Первая клетка. И чего стоит борьба с раком до последнего - Азра Раза
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Опыт Омара и Филиппа вынуждает сделать крайне неутешительные выводы о состоянии современных исследований рака.
При описании неэффективной терапии мы склонны к семантическому искажению: мы говорим “больной не отреагировал на лекарство”, а не наоборот. Ведь это лекарства должны пройти клинические испытания на людях, когда уверенность в успехе составляет в лучшем случае 5 %, – а сам больной тут ничего не решает. Доклинические лабораторные данные, при помощи которых определяют потенциальную пользу препарата, не могут предсказать, что сработает в клинических условиях, а что нет. И в случае Омара, и в случае Филиппа мы были вынуждены действовать методом проб и ошибок, поскольку не имели возможности быстро определить, что подойдет и что не подойдет каждому из них, и это привело к колоссальным потерям, и финансовым, и личным. Что мы делаем неправильно? Почему нам не удается перевести научные достижения из публикаций в высококлассных журналах в улучшение перспектив у наших пациентов?
Давно пора усомниться в нынешней парадигме исследований. У нее, конечно, есть свои заслуги: многие группы пациентов, даже с агрессивными опухолями, успешно лечатся препаратами, при разработке которых применялись нынешние подходы, – это касается хронического миелоидного лейкоза, большинства злокачественных опухолей у детей, некоторых форм рака костного мозга и лимфоидной ткани у взрослых. Почему – мы вскоре увидим. Но еще мы увидим, что это единичные исключения в целой лавине неудач. Эти неудачи носят системный характер. Подавляющее большинство ученых исследуют болезни, которых никогда не видели своими глазами, на животных, у которых эти болезни возникают не естественным путем, или в чашках Петри, где “рак” создают и поддерживают искусственно. Добытые таким образом данные мало напоминают реальные опухоли, однако именно такие “модели” передают в промышленность для дальнейшей клинической разработки. Подобный подход к созданию лекарств показал себя полностью несостоятельным и бесполезным, даже если учитывать единичные исключения. Как мы такое допустили?
* * *В январе 1912 года Алексис Каррель, которому вскоре предстояло стать нобелевским лауреатом за достижения в хирургии, извлек клетки из сердца эмбриона цыпленка, поместил их в чашку Петри в своей лаборатории и, к величайшему удивлению научного сообщества, поддерживал их жизнь и рост в течение трех следующих десятилетий. Клетки прекрасно себя чувствовали, пока их снабжали правильным коктейлем из питательных веществ, и чудесная культура Карреля натолкнула на мысль, что живые клетки потенциально бессмертны. Увы, повторить результаты Карреля никому не удалось: в целом поддерживать клетки в культуре удавалось, но никто не мог продемонстрировать их выживание в течение даже нескольких недель, не говоря уже о десятилетиях, и объяснить, что сохраняло их жизнь и здоровье в колбах Карреля.
Вопрос о потенциальном бессмертии клеток оставался открытым до 1960 года, когда Леонард Хейфлик дал на него ответ. Хейфлик провел сложный цикл экспериментов и научился выращивать клеточные культуры подолгу, но не вечно. Клетки не бессмертны. Они стареют и умирают. Хейфлик обнаружил, что если их не убивают внешние силы, то примерно через сорок пять делений – сегодня это число называют пределом Хейфлика – у клеток есть два пути. Либо они сворачивают деятельность до минимума, необходимого, чтобы просто жить, и вступают в период старения, либо кончают с собой. Хейфлик утверждал, что Каррель не мог поддерживать первоначальную культуру клеток столько лет. Скорее всего, питательный раствор, которым Каррель ежедневно подкармливал культуры, содержал жизнеспособные эмбриональные стволовые клетки, которые затем укоренялись и росли в культуре.
Предел Хейфлика, считающийся непреложным законом биологии, распространяется на все нормальные клетки, что подтвердили дальнейшие эксперименты. Однако раковые клетки ведут себя иначе. Одна зародившаяся в лаборатории опухоль достигла бессмертия. Восьмого февраля 1951 года у Генриетты Лакс взяли клетки рака шейки матки и передали в лабораторию Джорджа Отто Гая. Клетки HeLa, названные по первым слогам имени и фамилии пациентки, в культуре начали бурно делиться, что дало начало первой культуре “линии клеток” человеческой ткани. Они ведут себя прямо-таки как чудовищный суперорганизм, перекидываются из пробирки на животных, жадно заглатывают коктейли из питательных веществ, плавают в колбах и прокладывают зигзагообразные тропы в чашках Петри с метилцеллюлозой; они расползаются, рассеиваются, разлетаются и распространяются непрерывно в течение шестидесяти с лишним лет. За это время с ними произошли всевозможные метаморфозы: у нормальной человеческой клетки 46 хромосом, а у этих число хромосом колеблется от 70 до 164. Клетки HeLa обладают уникальной способностью выживать даже в самых сложных условиях и захватывают жизненное пространство с непревзойденной скоростью – что в неорганических пробирках, что в организмах мышей.
На сегодня выросло около 40 тысяч фунтов (18 тонн) клеток HeLa; их изучают, молекулярно препарируют, генетически перепрограммируют, используют как наглядное пособие для студентов и аспирантов, делают основой для продуманных заявок на самые крупные гранты – словом, всеми силами пропагандируют в науке. Эта вакханалия неприлично обогатила исследователей, принесла им тысячи патентов, касающихся самых разных болезней – от полиомиелита до рака. По иронии судьбы этот нежданный дар, этот рог изобилия для исследователей переходил из рук в руки, из одной лаборатории в другую и пересекал океаны и континенты без ведома и согласия самой миссис Лакс, которая умерла через восемь месяцев после того, как из ее малого таза извлекли первоначальный фрагмент опухоли. (О скандалах и драмах, связанных с клетками HeLa, в том числе и о вопросах расовых исследований, алчности, бизнеса и этики биологического эксперимента прекрасно рассказала Ребекка Склут в своем бестселлере 2010 года “Бессмертная жизнь Генриетты Лакс”.)
Стабильный предсказуемый рост и поведение клеток HeLa обеспечили исследователям простор для экспериментов, в том числе и для испытаний воздействия различных действующих веществ на воспроизводимой модели in vitro. Успехи с HeLa привели к следующему, более общему открытию: терпение, ловкость и немного везения – и можно заставить непрерывно расти в лаборатории злокачественные клетки из самых разных опухолей. А это, в свою очередь, дало толчок созданию других линий клеток, и ученые в этой области организовали целую лавину экспериментов со всевозможными типами рака.
Во многих подобных экспериментах изучалось воздействие потенциальных противораковых агентов на эти культуры линий клеток из расчета разработать практические методы предсказания опухолевого ответа. Вопрос в том, насколько эти клетки верны своему наследию. Верны, но лишь отчасти. Успех опухоли в организме человека (или любого другого животного) зависит от многих факторов, в том числе и от того, насколько хорошо она подчиняет себе ткани, в которых существует, и заставляет их поддерживать свой рост за счет окружающих ее нормальных клеток. А создание линии клеток предполагает, что опухолевые клетки извлекают из естественной среды и заставляют адаптироваться к новому окружению – причем к окружению враждебному. Путь из органа в пластиковые контейнеры приводит к
