Исследования ученых в борьбе с раком: вирус и манноза

Данные о ежегодном росте числа онкобольных шокируют. Согласно статистике, через 15 лет каждый житель планеты будет болен раком. Об этом в интервью Пятому каналу рассказал Юрий Покровский, кандидат медицинских наук.

«Существуют определенные статистические выкладки, что к 2030 году онкопроцесс любой локализации будет поражать 100% населения. У пациентов, имеющих в анамнезе всевозможные гонорейные простатиты чаще развивается рак предстательной железы.

Женщины с дисгормональными нарушениями чаще имеют проблемы, связанные с патологией грудных желез и гинекологической сферы, которые переходят в онкопроцесс.

Люди, которые сидят целый день за компьютером, с наушником в ухе, чаще других получают заболевания нервной системы», — подытожил онколог. 

Исследования ученых в борьбе с раком: вирус и манноза

Самый распространенный вид борьбы с раком — хирургическое вмешательство. Удаление пораженного органа может излечить пациента, если только опухоль не пустила метастазы, тогда грядет череда курсов химиотерапии и постоянное беспокойство — поможет ли…

Вирус излечит от рака мозга?

Открытие, способное уничтожить одну из самых опасных форм онкологии — рак головного мозга, сделали ученые из лондонского Университета Лидса и Института изучения рака. Именно рак мозга убил певицу Жанну Фриске и баритона Дмитрия Хворостовского.

Ученые выяснили, что с опухолью могут бороться некоторые типы вирусов. Об этом сообщил журналScience Translational Medicine.

В ходе исследования реовирусов, оказалось, что они способны преодолевать гемато-энцефалический барьер, защищающий мозг позвоночных от микроорганизмов. 

Исследования ученых в борьбе с раком: вирус и манноза

 tassphoto.com

Девять онкопациентов получали капельницы с реовирусом, после курса им удалили опухоли хирургическим путем. Ученые исследовали удаленные клетки рака и установили, что вирус смог размножиться и атаковать пораженные клетки, тем самым активировав иммунную систему на борьбу с опухолью. Принцип действия нового метода раскрыл соавтор исследования профессор Алан Мельчер:

«В нашем исследовании мы смогли показать, что реовирус может инфицировать раковые клетки в мозге. И, что важно, опухоли головного мозга, инфицированные реовирусом, становятся более заметными для иммунной системы», — рассказал ученый.

Исследования ученых в борьбе с раком: вирус и манноза

 icr.ac.uk

Вирус быстро распознал рак, и иммунитет начал свою борьбу с ним. Исследователи полагают, что вирусные капельницы станут хорошим подспорьем в сочетании с другими методами лечения. Идею высоко оценил Евгений Черемушкин, старший научный сотрудник Института клинической онкологии ОНЦ РАМН.

«Вирусная терапия встраивается в геном и уничтожает опухолевые клетки. Это направление интересное, потому что в головной мозг мало что проникает, а вирус  попадает. И определенные виды вируса могут пробивать гемато-эцифаллический барьер и активно там работать, если это вид вируса, который не поражает нервную систему, а действует исключительно на опухолевые клетки», — рассказал ученый. 

Исследования ученых в борьбе с раком: вирус и манноза

 m24.ru

Онколитический вирус Мараба избавит от рака груди

Специалисты из больницы Оттавы добились успехов в применении другого вируса — Марабы. Опыты на мышах показали хорошие результаты. Ученые боролись с трижды негативным раком груди, который считается наиболее агрессивным и почти не поддается обычным методам лечения.

После удаления опухоли у подопытных, врачи вместе с комплексной терапией начинали бороться с метастазами как раз при помощи этого вируса. Онколитический вирус, вкупе с другим средством, позволяющим «пробудить» организм и заставить его вырабатывать антитела, позволил достичь 60-90% вылеченных мышей.

 Доктор Мари-Клод Буржуа-Дайнхо, ведущий автор исследования, рассказала, что была удивлена таким показателям.

«Мы были удивлены, когда поняли, что смогли вылечить рак у большинства наших мышей. У нас получилось даже с формами рака, устойчивыми к иммунотерапии. Мы полагаем, что этот механизм лечения также будет хорошо работать и на людях. Необходимы дальнейшие исследования перед тем, как проверить эту терапию на человечестве», — заключила исследователь. 

Исследования ученых в борьбе с раком: вирус и манноза

 ohri.ca

Лечат матку сперматозоидами

Безоперационный способ лечения онкологии женского полового органа изобрели ученые дрезденского Института физики твердых тел и материалов имени Лейбница. Они использовали для точечной доставки лекарства к пораженной опухолью тканям матки обработанные специальным препаратом сперматозоиды с прикрепленным к ним микромотором.

С его помощью медики и направляли «транспорт» в нужное место. Достигнув опухоли, сперматозоид прикреплялся к ней, а лекарство начинало уничтожать новообразования. В результате удалось достич удаления 87% зараженных клеток. О научном прорыве сообщало издание ACS Nano.

Метод позволяет избежать тяжелых побочных эффектов после химиотерапии. 

Видео: youtube / New Scientist

Отечественная разработка

Ученые выявили универсальное средство для борьбы с раком — Аргументы Недели

Исследования ученых в борьбе с раком: вирус и манноза Стать членом КЛАНа или Войти в КЛАН

Аргументы Недели → Здоровье 13+

22 ноября 2018, 09:28 [ «Аргументы Недели» ]

Исследования ученых в борьбе с раком: вирус и манноза pixabay.com

Ученые выяснили, что употребление маннозы в пищу способствует замедлению развития раковых опухолей. Изучив свойства этой пищевой добавки, медики объявили маннозу универсальным средством против рака.

Манноза – пищевая добавка, известная как один из заменителей глюкозы. Мутировав и активно развиваясь, раковые клетки вместе с питательными веществами и кислородом «съедают» огромное количество глюкозы. Проблема в том, что глюкоза также необходима и здоровым клеткам для нормального функционирования, поэтому отказ от сахара не решит задачу блокирования доступа глюкозы к измененным клеткам.

Однако ученые из университета Глазго в Шотландии обратили внимание, что раковые клетки не воспринимают маннозу как питательное вещество.

Проведя эксперименты на лабораторных мышах, специалисты удостоверились в своем предположении: при введении маннозы в организм раковые клетки не получают необходимую им в огромных количествах глюкозу и замедляются в развитии, в то время как здоровые клетки продолжают нормальное функционирование. Кроме того, выяснилось, что манноза усиливает эффект химиотерапии, сообщает ФБА «Экономика сегодня».

В мире

Исследования ученых в борьбе с раком: вирус и манноза

В мире

Исследования ученых в борьбе с раком: вирус и манноза

Общество

Исследования ученых в борьбе с раком: вирус и манноза

Согласно данным опроса, почти треть разработчиков программного…

  • Андрей Угланов

    Куда готовится Медведев?

    Бывший премьер-министр Медведев за последний месяц отметился небывалой…

  • Виктор Крестьянинов

    Евросоюз: «Белоруссия не должна стать второй Украиной»

    «Возможно, кого-то это расстроит, но революция в Белоруссии…

  • Татьяна Москвина

    Какое оно, советское кино?

    День кино, День театра, национализация кинодела,

  • Владимир Леонов

    Одиссея ХХI века. Гость из будущего – 3

    Гость из будущего и глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин жонглирует…

  • Константин Гурдин

    Большая газовая игра

    Россия близка к тому, чтобы, несмотря на все каверзы и барьеры…

  • Как заработать на бирже? Всё оказалось не так сложно. Топ-методик
  • Александр Чуйков

    Белоснежный красавец в архангельском порту

    Ночью архангельский порт – это засада. Засада из грязи, грузовиков…

  • Сергей Рязанов

    Язык вражды

    Как известно, язык не только отражает наше мышление, но и направляет…

  • Татьяна Тимука

    Что ждут латвийцы от выборов в Рижскую думу

    В Риге наступили «горячие» деньки: уже второй день горожане выбирают…

  • Денис Терентьев

    «Курск» неотомщённый

    20 лет назад, в августе 2000 г., страна несколько дней следила…

В мире

В мире

В мире

Здоровье

Шоу-бизнес

  • Самые откровенные летние наряды российских звезд 50+ (фото)

Происшествия

Интервью

Общество

В мире

Общество

Происшествия

Жаркое из блогов

Общество

В мире

В мире

Шоу-бизнес

Шоу-бизнес

В мире

Шоу-бизнес

Общество

Общество

Политика

Армия

Общество

Армия

Здоровье

Общество

В мире

Армия

Общество

Армия

В мире

Жаркое из блогов

В мире

Общество

Мнение

Интервью

В мире

Армия

Общество

Общество

Общество

Мнение

Здоровье

Общество

В мире

Общество

В мире

Общество

Общество

В мире

Общество

Общество

Общество

В мире

«К нам обращаются те, кому уже никто не может помочь»: Пётр Чумаков о лечении рака с помощью вирусов

Российские учёные создали ряд модифицированных вирусов, которые вызывают гибель раковых клеток. Новая методика успешно испытывается на людях, которым не помогают другие методы лечения, заявляют исследователи. RT побеседовал с автором метода, членом-корреспондентом РАН, профессором и главным научным сотрудником Института молекулярной биологии РАН Петром Чумаковым.

— Пётр Михайлович, не могли бы вы рассказать, в чём заключается суть вашего метода?

— Есть вирусы, которые могут подавлять рак. Они обладают онколитическими свойствами. И они безвредны для здоровья человека. Этот способ лечения практически не даёт побочных эффектов.

Возможно только кратковременное повышение температуры, что является положительным признаком, говорящим о том, что вирус в организме прижился и оказывает реакцию.

Это легко снимается обычными жаропонижающими средствами. 

— Когда метод станет широко применяться в практической медицине? 

— Сейчас основная наша задача — сертифицировать те препараты, которые у нас есть. Эта работа поддерживается Минздравом и Минобрнауки. У нас есть несколько грантов, по которым мы испытываем эти препараты. Мы делаем новые варианты онколитических вирусов с усиленными свойствами.

Скоро должны начаться доклинические испытания в институте имени Смородинцева в Санкт-Петербурге. Мы уже передали туда препараты. Врачи говорят, что на испытания уйдёт месяцев пять-шесть.

Учитывая ситуацию с коронавирусом, я думаю, что в начале 2021 года испытания могут быть закончены и тогда мы уже сможем договариваться с клиниками о проведении клинических испытаний.

— Что собой представляет препарат, который должен пройти испытания?

— Препарат — это живой вирус, который выращивается на культурах клеток. Это лекарство нового типа, которого не нужно много. Важно, чтобы он попал в организме в те клетки, которые чувствительны к нему. А дальше он сам размножается.

То есть лекарство само себя воспроизводит уже в том месте, где оно нужно. Это раствор, 100 млн вирусных частиц в 1 мл.

 Но самая большая проблема в этом лечении — это способ доставки вируса в опухоль, в случае с глиобластомой — в мозг, в ту область, где находится опухоль.

Если препарат ввести просто внутривенно, то очень небольшая часть вируса может попасть в опухоль. В кровотоке есть неспецифические факторы, которые этот вирус быстро инактивируют. Кроме того, в мозгу есть гематоэнцефалический барьер, который препятствует попаданию туда всяких нежелательных агентов, в том числе и вирусов. Поэтому вирусу очень трудно добраться до опухоли.  

Исследования ученых в борьбе с раком: вирус и манноза

— Как вы смогли решить эту проблему?

— Мы разработали другой способ доставки — с помощью иммунных клеток самого пациента. Для этого берётся кровь пациента, оттуда выделяются компоненты так называемой белой крови — лейкоциты. Они содержат очень много разных типов клеток.

Чтобы выделить нужные для нас клетки, которые могут направленно идти в опухоль, мы проводим фракционирование этой «белой крови». И определённую фракцию, моноциты, заставляем дифференцироваться в дендритные клетки.

Потом эти дендритные клетки мы заражаем в пробирке онколитическим вирусом и вводим внутривенно.

Эти клетки, как торпеды, идут в очаги воспалений, где находится опухоль. Там вирус выходит из них и начинает убивать опухолевые клетки. Этот метод мы уже отработали на нескольких пациентах. Есть хорошие примеры, когда на МРТ или КТ видно, как опухоль уменьшается и исчезает. Но это происходит не у всех. 

— Почему же одни и те же вирусы не справляются с одними и теми же видами опухолей? 

— Дело в том, что каждый конкретный вирус нашей панели действует только на 15—20% пациентов. Остальные оказываются к вирусу устойчивы. Однако у нас есть много разных вирусов, и мы можем подобрать свой для любого пациента. Но для этого нужно иметь живые клетки пациента.

Сейчас мы разрабатываем такие тесты, которые могут по обычной биопсии быстро показать, к какому вирусу опухоль будет чувствительна. Это очень сложная работа. Возможно, в будущем специальные клинические лаборатории будут получать от пациентов все необходимые материалы и в режиме конвейера проводить тестирование, подбирать препараты и далее — лечение.

Но сейчас к нам обращаются те, кому уже никто не может помочь. Некоторые из них лечатся у нас по полгода и более. Если идёт стабилизация и видно, что опухоль не растёт, мы делаем перерыв до тех пор, пока рост не возобновится.

Но есть случаи, когда рост не возобновляется. У нас есть пациент, который живёт уже четыре года, притом что шансов у него не было.

Глиобластома — это смертельное заболевание, средняя продолжительность жизни с ним — 12—15 месяцев с момента постановки диагноза. 

Также по теме

Исследования ученых в борьбе с раком: вирус и манноза Учёный на совещании с Путиным рассказал о лечении Заворотнюк

Технологию лечения рака вирусами, которую разработали в Институте молекулярной биологии РАН, могут использовать в лечении актрисы…

— Пётр Михайлович, 14 мая на совещании о развитии генетических технологий в Российской Федерации директор института молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта Александр Макаров рассказал президенту о вашей методике лечения и привёл в пример Анастасию Заворотнюк, которой была сделана подборка вирусов, способных победить её болезнь.

После этого к нам обратилась героиня одного из предыдущих наших материалов Екатерина Калашникова. В обращении она написала, что представляет «группу пациентов в количестве 400 человек и их родственников». Она интересовалась, как попасть к вам на лечение.

Есть ли у этих людей возможность получить такое лечение?  

— Прежде всего должен сказать, что пока это экспериментальное лечение. Когда Макаров доложил об этом методе на совещании у президента, мне кажется, он не рассчитывал на то, что это вызовет такой резонанс. Сейчас меня буквально атакуют письмами десятки больных с просьбой помочь. 

Мне кажется, что не стоило рассказывать про Заворотнюк. Я знаю, что родные Анастасии долгое время вообще не комментировали её состояние и не хотели, чтобы в прессе поднимали этот вопрос. Сам я Анастасию ни разу не видел. Ко мне обращались её близкие с просьбой о помощи. Я сказал, что мы могли бы на первом этапе протестировать её клетки.

Дело в том, что во время операции были забраны живые клетки опухоли и переданы в один из институтов, где их удалось вывести в культуру клеток, чтобы они делились в пробирке.

Мы взяли их и протестировали на чувствительность к нашим онколитическим вирусам, которые мы рассматриваем как средство лечения глиобластомы. Обнаружилось, что из 30 вирусов 7—8 вполне подходящие.

И на этом этапе мы остановились, потому что муж Анастасии Пётр Чернышов сказал, что сейчас ситуация более-менее спокойная, если будет крайняя необходимость, они к нам обратятся. Это всё, что касается Заворотнюк. 

Но всё это мы делали и делаем в очень ограниченном масштабе. Сейчас, когда всё выплеснулось в СМИ, мы просто не справимся с таким валом пациентов.

— Можете ли вы прокомментировать связь между ЭКО и появлением глиобластомы? Есть такие исследования?

— Как я понимаю, этот вопрос опять поднят историей Заворотнюк. В данном случае у неё было ЭКО. Но это никак не говорит о том, что есть какая-то связь. Во-первых, ЭКО не так много делают и глиобластомы — это 1% всех опухолей. Глиобластома встречается не только у женщин. Я думаю, что никакой связи нет.

Ведь как может воздействовать ЭКО? Повышается уровень половых гормонов. Но тех гормонов, которые достаточно физиологичные, и так всегда есть в организме. Они просто появляются в другое время и в другой дозе. И вряд ли могут оказать влияние именно на глиальные клетки, с тем чтобы они переродились.

 

— В мире ведутся подобные исследования по лечению глиобластомы? Что вам известно об этом?

— Мы не первые, кто проверяет вирусы на глиобластоме. Сейчас это очень горячая тема во всём мире. И разные вирусы тестируют для лечения разной онкологии во многих странах.

Я знаю один случай, который начали лечить в 1996 году вирусом болезни Ньюкасла, это птичий вирус. И больной до сих пор живёт с глиобластомой. Это опубликованные данные.

И есть ещё несколько случаев лечения с помощью рекомбинантных вирусов герпеса.

В прошлом году вышла нашумевшая работа о том, что 20% больных глиобластомой могут быть вылечены вакциной рекомбинантного вируса полиомиелита.

Но нейрохирурги — люди консервативные. Они ни за что не согласятся даже в порядке эксперимента проводить такие опыты на людях. Потому что они очень сильно рискуют, если будет осложнение. Поэтому мы должны дождаться доклинических испытаний, с тем чтобы потом убедить их опробовать схему с прямым введением вируса прямо в опухоль.

Исследования ученых в борьбе с раком: вирус и манноза

  • Gettyimages.ru
  • © KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY

— А кто и когда впервые заметил действие вируса на раковые клетки? 

— Ещё в начале ХХ века учёные заметили, что опухолевые клетки особенно хорошо размножают вирусы. После инфекционных вирусных заболеваний у некоторых больных при разных видах рака наблюдались ремиссии. И уже тогда возникла мысль о том, что в будущем можно будет лечить онкобольных с помощью вирусов.  

В 1950-е годы в Америке проводились эксперименты по лечению рака безнадёжных больных с помощью патогенных вирусов. Считалось, что это меньшее зло по сравнению с самим раком. И тогда были получены положительные результаты.

Но поскольку многие больные умирали от инфекционных заболеваний, возник очень большой резонанс. Врачи, которые начали это делать, дискредитировали всю эту область на долгие годы. Были введены дополнительные этические правила.

Само упоминание о том, что вирусом можно лечить рак, стало табу.

В 1990-е годы уже стало понятно, как устроены вирусы, структура их генома. Учёные научились вносить изменения в геном вирусов, чтобы сделать их безвредными.

И тогда во всём мире начался бум разработки препаратов на основе вирусов для лечения рака. Но тут новая беда. Этому стали сопротивляться фармацевтические компании.

Потому что это совершенно другой способ лечения, который подрывает базу их благосостояния.

В начале 10-х годов нашего века многие небольшие компании разрабатывали препараты, которые потом проходили какие-то клинические испытания, были показаны какие-то многообещающие свойства. Но фармацевтические компании скупали эти разработки и практически прекращали деятельность этих небольших стартапов. 

— Удалось ли кому-нибудь преодолеть фармацевтическое лобби и зарегистрировать препарат?

— Сейчас в мире зарегистрировано три препарата онколитических вирусов. Один препарат разрешён к использованию в США для лечения злокачественных меланом. Ещё один рекомбинантный аденовирус — в Китае, и один энтеровирус — в Латвии. Но, в общем-то, каждый из этих препаратов находит пока очень ограниченное применение, из-за того что все они действуют только на часть пациентов. 

— Пётр Михайлович, а как давно вы ведёте свои исследования?

— Всю жизнь, ещё с 1970-х годов. Мне выпало такое время, когда мы вначале практически ничего не знали о вирусах.

И по мере того, как мы что-то узнавали, мы вносили какой-то вклад в эту науку и сами учились. И я начинал как раз с вирусов.

Потом переключился на проблему рака — фундаментальные механизмы деления клеток: как нормальная клетка превращается в рак. А потом снова вернулся в вирусологию. 

Должен сказать, что и мои родители были вирусологами, они занимались противополиомиелитной кампанией. Моя мать в 1970-е годы изучала, как у детей образуются антитела к полиомиелитной вакцине, и она обнаружила, что у многих детей не образуются антитела.

Оказалось, что в кишечнике у детей в это время шла бессимптомная инфекция другого безвредного энтеровируса. И он вызывал неспецифическую защиту от вируса полиомиелита. Поэтому вакцинный полиовирус не мог индуцировать антитела у этих детей. Эти безвредные вирусы были выделены из кишечника здоровых детей.

И на их основе были созданы живые энтеровирусные вакцины, которые испытывались для того, чтобы предотвращать какие-то ещё неизвестные инфекции.

И вот мы решили возобновить тот подход, который был предложен моей мамой, когда используется панель энтеровирусов. Оказалось, что те больные, которые нечувствительны к одному вирусу, могут быть чувствительны к другому. Возникла идея подбора вируса под пациента. Мы разработали целую панель собственных вирусов, которые могут также обладать усиленными свойствами. Мы продолжаем эту разработку. 

— Ваши вирусы могут побеждать рак. А есть вирусы, которые вызывают развитие опухоли? 

— Да. Например, рак шейки матки в 95% случаев вызывается вирусом папилломы. Сейчас уже есть даже вакцины против онкогенных папилломовирусов 16—18-го серотипа, которые применяются для девочек, чтобы не заболевали раком шейки матки. Но это самый большой пример. У большинства видов рака сейчас можно полностью исключить вирусную природу. 

— Вы используете естественные вирусы или конструируете их? 

— У нас разные есть вирусы. Как я говорил, первая панель была выделена из кишечника здоровых детей. Это природные непатогенные вирусы, которые, кстати говоря, хорошо защищают детей от многих вирусных инфекций. Кроме того, мы делаем синтетические и рекомбинантные вирусы, когда мы вводим определённые изменения в их состав, которые усиливают их онколитические свойства.  

— На планете есть ещё места, где может быть очень много вирусов, о которых мы ещё и понятия не имеем. Например, те, что живут в океанских глубинах. Как вы считаете, если вдруг кто-то возьмётся за изучение океана именно с точки зрения вирусов, там могут найтись полезные для вас?

— Да, и сейчас это тоже очень горячая тема. Когда разработали метод секвенирования геномов, ДНК, РНК, то возник соблазн: профильтровать сточные воды, океанические воды, из прудов, морей.

Уже пробурили скважину в Антарктиде к древнему озеру, чтобы посмотреть, что там, выделить оттуда биологические компоненты и секвенировать их. И оказывается, что нас окружает огромное количество вирусов, которые абсолютно безвредны.

И такое впечатление, что наше исходное представление о вирусах как о чём-то вредном и вызывающем только болезни неверно. Болезнетворный вирус — скорее исключение, чем правило.

Исследования ученых в борьбе с раком: вирус и манноза

Очередная подборка новостей от ученых в области борьбы с раком. Сегодня у нас 2 исследования.

Модифицированный вирус — Kurier

Исследования ученых в борьбе с раком: вирус и манноза

По сообщению Kurier ученому обществу из Оксфордского университета удалось победить раковые клетки с помощью специального модифицированного вируса Enadenotucirev. Ранее такое не удавалось сделать без причинения вреда здоровью. Данный шаг может стать прорывом в области лечения онкозаболеваний.

Наша новая технология с вирусом может стать важным шагом на пути к уменьшению подавления иммунной системы при карциноме и призвана запускать нормальный иммунный процесс.

Руководитель исследования Керри Фишер

Опыты проводили на мышах и тканях человека. Если не обнаружится каких-либо проблем, в следующем году начнутся исследования на пациентах.

Манноза — Nature

Исследования ученых в борьбе с раком: вирус и манноза

Другая статья пришла из журнала Nature. Там ученые обнаружили, что заменитель глюкозы манноза помогает уменьшить развитие опухоли и улучшить влияние химиотерапии. До этого в числе его полезных свойств отмечали помощь в борьбе с ожирением.

Опухолевые клетки потребляют огромные количества глюкозы, что можно использовать для уничтожения рака. Проблема заключается в том, что этот сахар потребляют и здоровые ткани. Мы обнаружили, что раковые тельца не могут “переварить” маннозу, что замедляет их рост, но при этом не сказывается на нормальных клетках.

Кевин Райан, университет Глазго (Шотландия)

При этом ученые предупреждают, что пока рано бежать в аптеку за покупками – проводятся клинические исследования и выясняется безопасность такого лечения.

(1

Манноза против раковых опухолей

Диетические добавки содержащие маннозу (моносахарид компонент многих полисахаридов и смешанных биополимеров растительного, животного и бактериального происхождения.) могут замедлять развитие некоторых видов рака и повышать эффективность лечения.

Манноза обычно встречается в ягодах клюквы

Исследования, проведенные на мышах с раком поджелудочной железы, легких и кожи, показали чудесный эффект маннозы, которую нашли в ягодах клюквы. Это значительно замедлило рост их опухолей без заметных побочных эффектов. Вскоре этот метод должен быть проверен на людях.

Структура Маннозы

В Европе маннозу, можно купить в магазинах здоровой пищи, используется для лечения инфекций мочевых путей. Теперь ученые решили посмотреть, как манноза влияет на лечение рака путем введения его мышам после стандартных доз двух химиотерапевтических агентов: цисплатина и доксорубицина.

Оказывается, манноза усиливает эффекты химиотерапии, замедляет рост опухолей и уменьшает их размеры. Таким образом, продолжительность жизни некоторых мышей также увеличивалась.

Во время других испытаний раковые клетки лейкемии, рак кости, рак яичников и колоректальный рак подвергались воздействию маннозы в лабораторных условиях.

Как они реагировали, зависит от уровня фермента, который разрушает маннозу.

Команда проф. Кевина Рена из Института Beatson, принадлежащий к Cancer Research, обнаружил дозу маннозы, которая может блокировать глюкозу и, следовательно, замедлять рост опухоли у мышей.

— Это раннее исследование, но мы надеемся, что найти идеальный баланс между маннозой и глюкозой в будущем позволит разработать новые терапевтические методы, — сказал проф. Райан.

Преимущество маннозы заключается в том, что она дешевле, чем противораковые препараты, производимые фармацевтическими компаниями.

Больше интересных новостей тутЕсли понравилось!? Подписывайся и ставь лайк!

Ученые завершили крупнейший проект картографии путей, ведущих к раку Мутационные подписи, вредное омолаживание и салат из ДНК — Meduza

В начале февраля завершился большой международный проект Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes (PCAWG) по сбору и анализу данных, касающихся раковых опухолей. Благодаря сотрудничеству ученых с четырех континентов из 744 научно-исследовательских учреждений удалось сделать детальный анализ более 2600 опухолевых образцов 38 типов тканей. Универсального лекарства от рака проект не обещает и порождает новые вопросы о механизмах, с помощью которых болезнь ежегодно уносит миллионы человеческих жизней. Но ученые полагают, что он позволит вывести знания человечества о генетике рака на принципиально новый уровень, а, значит, сделает его ближе к победе над болезнью.

Пришлось изучить тысячи образцов опухолей, взятые у разных людей. Иначе нельзя разобраться, как устроен рак

Совокупность раковых заболеваний является второй причиной смертности в мире; ежегодно от рака умирает около 8 миллионов людей, и, по некоторым прогнозам, это число увеличится на 50% в ближайшие пару десятилетий.

Несмотря на то, что на проведение исследований, связанных с раком, уходит, по разным оценкам, до 90% общего финансирования биологических и медицинских наук в мире, выяснение причин возникновения и развития многих типов рака, а также разработка методов эффективной их диагностики и лечения, все еще недостижимо.

Ответ на вопрос, почему так происходит, состоит в самой природе возникновения раковых заболеваний.

Раковая опухоль, по сути своей, является бессмертной, способной к бесконтрольному размножению, защищенной от воздействия иммунитета самостоятельной системой; более того, придти к такому состоянию она может самыми разными путями.

Единого универсального способа развития опухолей, который можно было бы легко отследить и «заблокировать», не существует.

Поэтому надежда победить эту болезнь окончательно кроется не во внезапном озарении и подборе одной гениальной концепции, а в максимально масштабном и при этом детальном исследовании всех возможных типов опухолей, которые возникают, развиваются, реагируют на успешное или неуспешное лечение, проявляются вторично и так далее.

На данный момент одной из самых крупных платформ, посвященных сбору и анализу всевозможных данных по раковым опухолям, является программа The Cancer Genome Atlas (TCGA), возникшая в 2006 году.

Она предоставляет более 2,5 петабайт данных, лежащих в открытом доступе для анализа их учеными по всему миру.

Помимо TCGA такими исследованиями на глобальном уровне занимается консорциум International Cancer Genome Consortium (ICGC). 

Обе эти платформы (TCGA и ICGC) и являются основными участниками проекта Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes (PCAWG). В названии этого проекта, которое переводится как «пан-раковый полногеномный анализ», частица «пан» подразумевает, что анализируется широкий спектр геномов.

Традиционно термин «пангеном» относится к бактериям, потому что внутри одного их вида даже число генов в геномах разных представителей может сильно различаться. Совокупность всех генов у всех известных представителей некоторого вида или рода и называют пангеномом.

В случае бактерий число генов в пангеноме и внутри генома одной особи может отличаться на порядок — здесь становится понятным, что полной картины, прочитав геном всего одной особи, не получишь. У высших же организмов, в особенности, животных, такого, как правило, не бывает.

У двух разных людей с огромной долей вероятности будет одинаковое число генов, хотя сами гены эти, разумеется, будут обладать отличиями.

Тем не менее, авторы проекта сочли разнообразие всевозможных генетических характеристик раковых опухолей столь значительным, что назвали свой проект «пан-раковым». Всего в рамках PCAWG было прочитано 2658 геномов раковых опухолей, причем к каждому из них также был прочитан и «контрольный» образец, то есть образец здоровой ткани того же самого человека.

Изучали не только гены, но и ту часть генома, которую раньше считали «мусором». Межгенные пространства ДНК тоже влияют на развитие рака

В отличие от многих других проектов, участники PCAWG анализировали не только гены, но весь геном, в том числе межгенные пространства, которые у человека составляют не менее 98% генома, но функции и структура которых все еще недостаточно хорошо ясны.

Хотя человеческий геном прочитан уже почти двадцать лет назад, знание последовательности «букв» вовсе не означает понимания того, что в нем записано. В человеческом геноме около трех миллиардов «букв». Примерно 1-2% из них относятся к генам, то есть кодируют белки — это около двадцати тысяч генов, каждый из которых состоит из десятков тысяч «букв».

В пространствах между генами расположены всевозможные регуляторные участки, необходимые для правильной координации работы генов, а также, например, множество «мобильных элементов», которые, на первых взгляд, кажутся то ли мусором, то ли паразитическими объектами вроде вирусов, использующими наш геном как площадку для собственного размножения и распространения. 

Однако в последнее время становится все яснее, что «просто мусора» в ДНК, по-видимому, почти нет, и даже пресловутые мобильные элементы играют в эволюции и в жизни своих хозяев множество разных ролей.

Именно они стали причиной возникновения, например, механизмов приобретенного иммунитета у млекопитающих. Недавние исследования показали, что в мозге они, по всей видимости, участвуют в когнитивных процессах и формировании памяти в течение жизни человека.

Кроме того, новые встройки активных мобильных элементов иногда вызывают рак. 

Люди еще очень многого не знают как о межгенных пространствах, так и о функциях и способах взаимодействия генов. Получение новых данных о последовательностях геномов, РНК или белков в тех или иных клетках не подразумевает автоматического понимания того, что именно мы при этом наблюдаем.

Но именно широкомасштабное сравнение данных из образцов людей, о которых что-то известно, позволяет получать все более полную картину о генетике человека и о причинах его заболеваний. Поэтому были собраны не только данные из образцов опухолей, но и о пациентах, от которых эти образцы получены.

 

Кроме того, было также проанализированоы 1188 раковых транскриптомов — совокупностей РНК в клетках; исследование РНК позволяет понять, какие участки ДНК в данном образце экспрессируются, т. е. «работают», а какие нет.

Естественно, подобные проекты подразумевает титанический труд, как в лабораториях, так и в рамках компьютерной обработки полученных данных, то есть «биоинформатической» части.

Речь идет о сотнях терабайтов данных и сложных алгоритмах на облачных серверах, которые обычно называют «пайплайнами» (из-за сходства со скрепленными в ряд трубочками, сквозь которые «прогоняют» данные).

После биоинформатической обработки зачастую необходимо вновь возвращаться к лабораторной части — ведь найденные с помощью компьютерного анализа мутации, например, обязательно нужно подтверждать экспериментально.

Ученые нашли множество механизмов возникновения и развития опухолей — вплоть до геномных катастроф, делающих из ДНК «салат»

В февральском выпуске журнала Nature опубликовано семь статей, касающихся проекта PCAWG. 

Геномные катастрофы

Первая является общим обзором данных, полученных в ходе проекта. Ученые сообщают, что в среднем каждый раковый геном содержит 4-5 «драйверных» мутаций, которые дают клеткам селективное преимущество и позволяют опухоли развиваться внутри организма. Из всех исследованных опухолей только 5% не содержали выявленных мутаций такого типа.

Более того, многие типы рака демонстрируют проявление «геномных катастроф»: в клетках появляется не несколько мутаций, а целая лавина геномных перестроек.

Катастрофы случаются в результате множественных разрывов цепей ДНК в одной или нескольких хромосомах и последующих случайных их сшивок (эти события называются хромоплексией или хромотрипсисом, в зависимости от характера и масштаба перестроек).

После этого цепь ДНК внутри хромосомы может напоминать салат, нарезанный из случайных кусков, ранее находившихся в стройном порядке.

Масштаб подобных явлений стал понятен совсем недавно, потому что раньше чувствительность методов анализа ДНК не позволяла этот «салат» правильно рассмотреть — ученые работали со слишком маленькими кусочками ДНК или с недостаточным их количеством, и поэтому и не в полной мере могли отследить степень их перемешивания. 

Участники проекта PCAWG сообщают о случаях хромоплексии и хромотрипсиса в 18-22% раковых образцов; в случае акральной меланомы, например, утверждается, что они предшествуют появлению каких-либо других раковых мутаций, и могут являться изначальной причиной возникновения опухолей.

Рецепт клеточного бессмертия

Другая статья посвящена некодирующим областям генома. Авторам удалось выявить новые, ранее неизвестные участки ДНК, структурные изменения в которых могут вызывать появление опухолей.

Так, например, было показано частое появление в раковых образцах мутаций в некодирующем участке, относящемся к гену TERT, которая приводит к чрезмерному повышению работы этого гена — увеличению выработки фермента теломеразы. 

Теломераза известна как ключ к «клеточному бессмертию», поскольку она необходима для приращивания новых кусочков ДНК к концам хромосом, которые укорачиваются при каждом делении клетки.

У мышей, например, теломеразы работают всю жизнь, а вот у человека большинство клеток во взрослом возрасте ее не производят, так что ее изучению посвящено немало исследовательских проектов, связанных со старением. 

Нельзя просто «включить» повсюду теломеразу и обрести «хорошее» бессмертие. Дело в том, что активация теломеразы выключает в человеческих клетках важные сигналы, касающиеся запрограммированной клеточной смерти, необходимой в случае, например, когда клетка уже имеет ряд мутаций и рискует превратиться в раковую.

В результате «опасная» клетка выживает, не совершив клеточного самоубийства (апоптоза), как ей было положено. В сущности, именно так в раковых опухолях часто и происходит — теломераза активируется в результате структурного изменения ДНК, клетка становится бессмертной (не подвергается апоптозу, хотя геном ее продолжает быть нестабильным).

При появлении некоторых дополнительных мутаций запускается механизм ее бесконтрольного деления и она превращается в настоящую раковую клетку.

Мутационные подписи и раковые часы

Это направление исследований модификаций ДНК возникло относительно недавно.

В случае, когда в ДНК обнаруживаются мутации — например, одни ее «буквы» оказываются заменены на другие по сравнению с контрольными «здоровыми» клетками, можно изучать не только то, какие именно буквы подверглись изменениям, но и то, в каком окружении это произошло, то есть каковы были их ближайшие буквы-соседи, и нет ли в этой последовательности какой-нибудь закономерности.

Если закономерность обнаруживается, это может позволить понять, что послужило исходной причиной перерождения: ошибки в системе репликации ДНК, влияние генотоксинов (например, табака или ультрафиолетового излучения) и т. п. Эти буквенные контексты и называются подписями; разные подписи ассоциированы с разными типами рака. 

В новой работе удалось идентифицировать и описать 97 разных подписей, причем впервые были описаны подписи, связанные с крупными перестановками участков ДНК (СNV), а не только с ближайшими несколькими соседями мутировавшей «буквы».

Еще одно исследование было посвящено «молекулярным часам» опухолей. Ученые разработали методику, которая позволяет оценить, когда именно и в какой последовательности возникали мутации в данной конкретной опухоли — эта информация очень важна для понимания того, как происходит злокачественное перерождение клеток.

Один из авторов работы, заведующий группой в Институте Броуда Игнатий Лещинер так описал суть метода: «Если коротко, „тайминг“ основан на реконструкции порядка возникновения записанных в геноме мутаций: когда часть хромосом амплифицируются, мутации, которые появились до амплификации, дублируются, а те, что появились после — закрепляются только на одной копии. Зная это, можно оценить когда именно каждая из амплификаций произошла во времени — это позволяет смотреть на много лет назад в историю развития конкретной опухоли».

Такое исследование, в частности, позволяет понять, какими бывают мутационные «траектории» у опухолевых клеток, то есть по какому сценарию может идти накопление мутаций, приводящих клоны к преимущественным или, наоборот, невыигрышным позициям.

Выяснилось, в частности, что драйверные, самые важные мутации, происходят, как правило, на ранних стадиях зарождения опухоли — это порой означает, что необходимые для возникновения рака мутации в клетках человека могут появляться за годы до того, как у ему поставят соответствующий диагноз.

С помощью этого же анализа выяснилось также, что мутационные подписи в раковых клетках с развитием опухоли зачастую (не менее чем в 40% случаев) меняются. Вклад влияния внешних факторов на уже существующую опухоль оказался, в частности, переоценен, а вклад нарушения систем починки (репарации) ДНК — недооценен.

Испорченные гены

В исследовании, касающемся 1188 транскриптомов — анализе состава «работающих» участков ДНК, с которых считывается РНК, — ученые пытались выяснить вклад мутаций в работу генов. Они выяснили, что основным фактором, существенно влияющим на экспрессию генов в клетке, являются крупные структурные модификации ДНК (CNV).

Однако были найдены и более мелкие мутации, впервые описанные и оказавшиеся значимыми для раковых процессов.

Они приводят, например, к тому, что некодирующий участок ДНК превращался в часть гена и этим «портил» его последовательность; в других случаях два гена могли, например, «склеиваться» друг с другом и также менять свои функции, участвуя в развитии опухоли.

Отдельно отмечаются 87 образцов, в которых на уровне генома мутаций обнаружено не было, а на уровне РНК были выявлены изменения, которые и привели, по-видимому к возникновению раковых процессов.

Мобильные элементы

Специальный проект был посвящен исследованию генетических мобильных элементов, которые занимают не менее 50% человеческого генома.

Некоторые из них способны к «движению» внутри генома; например, активные представители семейства LINE1 умеют считывать собственную последовательность ДНК и копировать ее в новые локации.

В обычных клетках эти их способности подавляются, но иногда «блоки» могут сниматься — например, в определенные фазы размножения клеток. 

Известно, что новые встройки мобильных элементов могут приводить к нарушению работы генов-онкосупрессоров или к активации работы онкогенов, и в конечном итоге служить причиной развития опухолей.

В работе было показано, что новые встройки обнаруживаются не менее чем в 35% раковых образцов, и что их роль особенно значима в появлении структурных изменений ДНК при развитии аденокарцином пищевода, раковых образований головы и шеи (head and neck cancer) и колоректальных раках.

Накопление данных порождает много новых вопросов. Но других способов когда-нибудь победить рак нет

В целом, огромное количество данных — это новая ступень в понимании процессов, связанных с возникновением, развитием, диагностикой и методами лечения рака. С другой стороны, больший объем данных рождает все новые вопросы.

Не покидает ощущение, что чем больше копаешь, тем больше обнаруживается разнообразных механизмов, позволяющих раку уносить ежегодно миллионы жизней. Количество этих механизмов порой вызывает сомнения в возможностях современной науки.

 

Однако способ борьбы против незнания, по-прежнему, только один — это получение новых знаний. И именно поэтому ученые не собираются останавливаться на достигнутом. Каждый месяц появляются сотни новых статей; способов лечения, которых раньше не было совсем, появляется все больше. Так что в масштабных проектах типа PCAWG действительно кроется надежда людей понять и победить рак.

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *