Стан раку: чи близько ми до лікування?
Рак є основною причиною смерті у всьому світі. Протягом багатьох років дослідники проводили скрупульозні дослідження, зосереджені на тому, як зупинити цю смертельну хворобу. Наскільки ми близькі до пошуку більш ефективних методів лікування?
Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) зазначає, що у всьому світі майже кожна шоста смерть припадає на рак.
Тільки в США Національний інститут раку (NCI) оцінив 1 688 780 нових випадків раку та 600 920 смертей, пов'язаних з раком, у 2017 році.
В даний час найпоширенішими видами лікування раку є хіміотерапія, променева терапія, пухлинна хірургія та - у випадку раку простати та раку молочної залози - гормональна терапія.
Однак інші типи лікування починають набирати силу: терапії, які самостійно або в поєднанні з іншими методами лікування, мають на меті допомогти ефективніше перемогти рак і, в ідеалі, мати менше побічних ефектів.
Інновації в лікуванні раку спрямовані на вирішення низки питань, з якими зазвичай стикаються медичні працівники та пацієнти, включаючи агресивне лікування, що супроводжується небажаними побічними ефектами, рецидив пухлини після лікування, хірургічного втручання або і те, і інше, а також агресивний рак, стійкий до широко застосовуваних методів лікування.
Нижче ми розглядаємо деякі найновіші досягнення досліджень раку, які дають нам нову надію на те, що незабаром покращать методи лікування та стратегії профілактики.
Підвищення «арсеналу» імунної системи
Одним із видів терапії, який останнім часом привертає багато уваги, є імунотерапія, яка має на меті зміцнити існуючий арсенал нашого організму проти чужорідних тіл та шкідливих клітин: реакція нашої імунної системи на поширення ракових пухлин.
Але багато типів ракових клітин є настільки небезпечними, оскільки вони мають способи «подвоєння» імунної системи - або взагалі ігнорувати їх, або ж дати їм «руку допомоги».
Тому деякі типи агресивного раку здатні легше поширюватися і ставати стійкими до хіміо- або променевої терапії.
Однак завдяки експериментам in vitro та in vivo дослідники зараз дізнаються, як їм вдасться «дезактивувати» захисні системи ракових клітин. Дослідження, опубліковане минулого року в Імунологія природи виявили, що макрофаги, або білі кров’яні клітини, яким зазвичай доручається «з’їдати» клітинний сміття та інші шкідливі сторонні «предмети», не змогли знищити надагресивні ракові клітини.
Це було тому, що, взаємодіючи з раковими клітинами, макрофаги зчитували не один, а два сигнали, які мали на меті відбити їх «очищувальну» дію.
Однак ці знання також показали вченим шлях уперед: блокуючи два відповідні сигнальні шляхи, вони знову дали можливість білим кров'яним клітинам виконувати свою роботу.
Терапевтичні віруси та інноваційні «вакцини»
Дивовижною зброєю в боротьбі з раком можуть стати терапевтичні віруси, як виявила команда з Великобританії на початку цього року. У своїх експериментах їм вдалося використовувати реовірус для атаки клітин раку мозку, залишаючи здорові клітини в спокої.
"Це вперше було доведено, що терапевтичний вірус здатний проходити крізь мозково-кров'яний бар'єр", - пояснили автори дослідження, "що відкриває можливість [того], що цей тип імунотерапії може використовуватися для лікування більш люди з агресивним раком мозку ".
Ще однією областю вдосконалення імунотерапії є «дендритні вакцини» - стратегія, при якій дендритні клітини (які відіграють ключову роль в імунній відповіді організму) збираються з організму людини, «озброєні» специфічними для пухлини антигенами, що навчить їх “Полювати” та знищувати відповідні ракові клітини - і вводити назад в організм для підвищення імунної системи.
У своєму новому дослідженні швейцарські дослідники визначили спосіб покращити дію цих дендритних вакцин шляхом створення штучних рецепторів, здатних розпізнавати та «викрадати» крихітні пухирці, пов’язані з поширенням ракових пухлин в організмі.
Приєднуючи ці штучні рецептори до дендритних клітин у «вакцинах», терапевтичні клітини отримують можливість з більшою точністю розпізнавати шкідливі ракові клітини.
Важливо зазначити, що нещодавні дослідження показали, що імунотерапія може працювати найкраще, якщо вона проводиться в тандемі з хіміотерапією - зокрема, якщо хіміотерапевтичні препарати доставляються першими, а після них проводиться імунотерапія.
Але цей підхід має деякі підводні камені; важко контролювати ефекти цього комбінованого методу, тому іноді здорові тканини можуть атакуватися поряд з раковими пухлинами.
Однак вчені з двох установ Північної Кароліни розробили речовину, яка після введення в організм стає гелеподібною: «система біореактивних лісів». На ешафоті можна одночасно вмістити як хіміо-, так і імунотерапевтичні препарати, систематично випускаючи їх у первинні пухлини.
Цей метод дозволяє краще контролювати обидві терапії, забезпечуючи дію ліків лише на цільову пухлину.
Революція наночастинок
Говорячи про спеціально розроблені інструменти для доставки ліків прямо до пухлини та з точністю та ефективністю виявлення мікропухлин, останні пару років спостерігається «бум» у галузі нанотехнологій та розробок наночастинок для лікування раку.
Наночастинки - це мікроскопічні частинки, які привернули стільки уваги в клінічних дослідженнях, серед інших областей, оскільки вони дають нам шанс розробити точні, менш інвазивні методи боротьби з хворобами.
Життєво вони можуть націлювати ракові клітини або ракові пухлини, не завдаючи шкоди здоровим клітинам навколишнього середовища.
Зараз деякі наночастинки створені для забезпечення цілеспрямованого гіпертермічного лікування, яке є видом терапії, яка використовує гарячі температури, щоб змусити ракові пухлини зменшуватися.
Минулого року вченим з Китаю та Великобританії вдалося придумати тип "саморегулюючих" наночастинок, здатних піддавати пухлину нагріванню, уникаючи контакту зі здоровою тканиною.
"Це потенційно може змінити наші способи лікування людей, хворих на рак", - сказав один із дослідників, відповідальних за цей проект.
Ці крихітні носії можуть також використовуватися для націлювання на стовбурові клітини, подібні до раку, які є недиференційованими клітинами, пов'язаними з стійкістю певних типів раку перед традиційними методами лікування, такими як хіміотерапія.
Таким чином, наночастинки можна «завантажувати» ліками і встановлювати для «полювання» на стовбурові клітини раку, щоб запобігти росту або рецидиву пухлин. Вчені експериментували з наповненими наркотиками наночастинками для лікування різних видів раку, включаючи рак молочної залози та ендометрія.
Не менш важливо, що мізерні носії, що називаються «нанозондами», можуть бути використані для виявлення присутності мікрометастазів - вторинних пухлин настільки крихітних, що їх неможливо побачити за допомогою традиційних методів.
Доктор Стівен К. Лібутті, директор Інституту раку Рутгерса, штат Нью-Джерсі, штат Нью-Брансвік, називає мікрометастази «ахілесовою п’яткою хірургічного лікування раку» і стверджує, що нанозонди «проходять довгий шлях до вирішення [таких] проблем».
Стратегії «голодного» лікування пухлини
Ще одним типом стратегії, яку дослідники досліджували пізніше, є стратегія «голодуючих» пухлин з поживних речовин, необхідних їм для росту та поширення. Це, зазначають вчені, може бути рятівною благодаттю у випадку агресивного, стійкого раку, який інакше неможливо ефективно викорінити.
Три різні дослідження, результати яких були опубліковані в січні цього року, розглядали шляхи скорочення харчових запасів раку.
Одне з цих досліджень розглядало шляхи зупинки глютаміну, природної амінокислоти, з живлення ракових клітин.
Відомо, що деякі види раку, такі як молочна залоза, легені та товста кишка, використовують цю амінокислоту для підтримки свого росту.
Блокуючи доступ ракових клітин до глутаміну, дослідникам вдалося максимізувати вплив окисного стресу - процесу, який в кінцевому підсумку спричиняє загибель клітин, на ці клітини.
Деякі агресивні типи раку молочної залози можуть бути зупинені, зупинивши клітини “харчуватися” певним ферментом, який допомагає їм виробляти енергію, необхідну для процвітання.
Іншим способом виснаження ракових клітин енергією є блокування доступу до вітаміну B-2, як зазначають дослідники з Університету Сальфорда в Великобританії.
Як каже один автор дослідження, "це, сподіваємось, початок альтернативного підходу до зупинки ракових стовбурових клітин". Ця стратегія може допомогти особам, які отримують лікування раку, уникнути токсичних побічних ефектів хіміотерапії.
Лікування раку та епігенетика
Епігенетика стосується змін, спричинених нашими тілами внаслідок змін у експресії генів, які визначають, чи з’являються певні характеристики, чи впливають певні „дії” на біологічному рівні.
Згідно з дослідженнями, що стосуються впливу таких змін, багато видів раку, а також поведінка ракових клітин визначаються епігенетичними факторами.
"Останні досягнення в галузі епігенетики показали, що ракові клітини людини містять глобальні епігенетичні відхилення, на додаток до численних генетичних змін".
"Ці генетичні та епігенетичні зміни взаємодіють на всіх стадіях розвитку раку, працюючи разом для сприяння прогресуванню раку".
Таким чином, для фахівців надзвичайно важливо зрозуміти, коли і де втручатися, і експресія яких генів їм може знадобитися, щоб увімкнути чи вимкнути, залежно від їх ролі у розвитку раку.
Наприклад, одне дослідження показало, що ген, відповідальний за появу хвороби Хантінгтона, виробляє набір молекул, дія яких насправді може запобігти появі раку.
Зараз завдання дослідників полягає в тому, щоб спрямувати терапевтичний потенціал цього процесу, не провокуючи хворобу Хантінгтона. Однак вчені сподіваються.
"Ми вважаємо, що короткочасне лікування раку протягом декількох тижнів може бути можливим", - говорить старший автор дослідження.
Ще одне недавнє дослідження змогло встановити, що позитивні до естрогену рецептори раку молочної залози, які стають стійкими до хіміотерапії, отримують свою стійкість завдяки генетичним мутаціям, які «надають метастатичну перевагу пухлині».
Але ці знання також дали дослідникам «перерву» в необхідності запропонувати вдосконалене лікування таких впертих пухлин: комбіновану терапію, що забезпечує хіміотерапевтичний препарат фульвестрант разом з експериментальним інгібітором ферментів.
Що це все означає?
Дослідження раку працюють на повній швидкості, використовуючи всі технологічні досягнення, яких наука досягла за останні роки. Але що це означає з точки зору винайдення ліків від раку?
Чи буде коли-небудь ліки від усіх типів раку чи ні, зараз є предметом гострих дискусій; хоча перспективні дослідження публікуються та висвітлюються у ЗМІ майже щодня, типи раку надзвичайно різняться.
Це дуже ускладнює твердження, що підхід, який працює для одного типу, буде адаптованим до всіх.
Крім того, хоча є багато нових досліджень, що обіцяють більш ефективне лікування, більшість з цих проектів все ще перебувають на початковій стадії, проводячи експерименти in vitro та in vivo. Деякі потенційні методи лікування ще мають пройти довгий шлях до клінічних випробувань на пацієнтах.
Однак це не означає, що ми повинні втратити будь-яку надію. Деякі дослідники пояснюють, що ці зусилля повинні зробити нас оптимістами; хоча ми можемо не бути на тому етапі, коли ми можемо стверджувати, що рак можна легко викорінити, наші вдосконалені знання та все більш точні інструменти випереджають нас у грі та покращують наші шанси у боротьбі з цією хворобою.
