Совесть клетки и ее защитник

Продолжаем наш цикл интервью о современной биологической и медицинской науке. Петр Чумаков — о роли «стража генома» р53 в нормальной клетке, которую не надо спасать от опухолевого перерождения; о вирусах, подавляющих развитие рака, и о том, почему надо работать в России.

Credit:
Н.Лескова

Член-корреспондент РАН Петр Михайлович Чумаков — представитель замечательной династии врачей и вирусологов. Его отец, академик Михаил Петрович Чумаков, стал разработчиком первой советской вакцины от полиомиелита, спасшей жизни миллионам детей, и основателем Института полиомиелита (ныне Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова).

Сам Петр Михайлович работает в Институте молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта. В лаборатории, которую он возглавляет, создаются препараты от рака на основе онколитических вирусов. Он впервые клонировал знаменитый ген р53, впоследствии названный «стражем генома», а затем инициировал создание новой области исследований этого гена. Как известно, р53 подавляет развитие опухолей. Но что он делает в нормальных, неопухолевых клетках?

 

Гонка за геном p53

Петр Михайлович, поговорим о вашей статье, которая вышла в Nature Medicine достаточно давно, 16 лет назад, но до сих пор сохраняет популярность. По-русски она называется «Антиоксидантная функция опухолевого супрессора р53».

Это действительно очень цитируемая работа — около 1000 цитирований на портале Google Scholar. Потому что она знаменует собой некое изменение направления исследования одного из основных опухолевых супрессоров — гена р53.

Как вы пришли к идее этой работы? Она же не возникла из ниоткуда.

Конечно. Этим опухолевым супрессором я занимаюсь с 1979 года. Когда я поступил в аспирантуру в Институт молекулярной биологии, мне была поручена тема, связанная с онкогенными вирусами — вызывающими опухоли. В то время популярной моделью для исследований был обезьяний вирус SV40, который способен превращать клетки мышей в злокачественные. Когда этот вирус заражает обезьян, он не вызывает серьезного заболевания, но если его налить на мышиные клетки, то он вызывает опухолевую трансформацию. Мне было поручено изучить, как ген этого вируса, ответственный за опухолевую трансформацию, регулируется в опухолевых клетках. Я защитил по этой теме кандидатскую диссертацию, а после защиты возник вопрос: что делать дальше?

Как раз в этот момент вышла очень интересная статья в журнале Nature, где было показано, что продукт гена вируса SV40, который и вызывает опухолевую трансформацию клеток, так называемый большой Т-антиген, связывается с неким клеточным белком с молекулярным весом 53 килодальтон. Авторы этой статьи назвали белок по его молекулярному весу — р53.

Эта статья произвела на меня большое впечатление. Я подумал, что, возможно, р53 — та самая кнопка, на которую «нажимает» вирус, чтобы превратить нормальную клетку в опухолевую. И я поставил перед собой задачу проклонировать этот ген. От белка до генов в то время был большой путь, ведь тогда было выделено только несколько генов, в основном кодирующих очень богатые по их количеству белки — глобиновый, альбуминовый и т.п. А белка р53 в клетке в тысячи раз меньше, и поэтому задача была куда более сложная. Но я все-таки взялся за клонирование этого гена.

Мне пришлось поменять несколько подходов, прежде чем появилась надежда на успех. Где-то через год я узнал, что над этой же задачей трудится несколько лабораторий в ведущих институтах. Но в 1982 году нам все же удалось первыми клонировать ген р53, и мы опубликовали статью на эту тему. Правда, в «Докладах Академии наук СССР». В то время это был самый быстрый способ опубликовать свои результаты: подозреваю, что если бы мы сунулись в какой-нибудь международный журнал, тот же Nature, то на уровне рецензии это попало бы к людям, которые этим активно занимаются.

И они бы отложили статью на некоторое время?

Не только отложили бы, но использовали бы эти данные, чтобы что-то свое пропихнуть. Есть такая практика – публикации back to back, когда к одной статье, уже после ее поступления на рецензирование, присоединяют другую, на ту же тему, по форме может быть, даже более красивую, и в результате все будут ссылаться на эту западную статью.

Так или иначе, нам удалось это опубликовать, меня сразу пригласили на международную конференцию, которая была специально посвящена этому гену. Я там делал первый доклад, и с этого началось мое вхождение в международную обойму людей, которые занимаются исследованиями гена р53.

Тайна превращения в онкоген

Далее ситуация развивалась очень интересно. Я поехал в Англию, там работал целый год в лаборатории, где нам удалось показать, что ген р53 является онкогеном. Если вы выделяете этот ген из опухолевых клеток и потом вводите в нормальные клетки, то эти клетки становятся опухолевыми. Но через четыре года стало ясно, что р53 никакой не онкоген, а наоборот — опухолевый супрессор.

А как это вам стало ясно?

Мы начали смотреть, какие у него функции, и выяснилось, что природный ген обладает очень слабой онкогенной активностью. Но если мы начинаем вводить туда точечные мутации или маленькие делеции, то он усиливает онкогенную активность.

Потом уже в других лабораториях, не нами, было показано, что если выделить этот ген из нормальных клеток, то он убивает или останавливает опухолевые клетки. А вот р53, полученный из опухолевых клеток, функционирует как онкоген. В большинстве опухолевых клеток этот ген содержит мутации, которые превращают его из опухолевого супрессора в доминантный онкоген. Очень нетривиальная ситуация, когда ген меняет свое качество на противоположное. Если р53 раньше охранял клетку от того, чтобы она становилась опухолевой, то когда он «ломается», клетка ускоренно превращается в опухолевую путем последующего быстрого накопления дополнительных мутаций.

Белок р53. Credit: 123rf.com

Потом были долгие годы изучения, не только нами, но и другими. Мы исследовали свойство этих мутаций в гене р53, пытались понять, какие участки ответственны за его превращение в онкоген, какие свойства придает клеткам мутантный белок. В результате развилось большое научное направление, этот ген стал одним из самых изучаемых. Сейчас про него опубликовано более ста тысяч научных статей.

Интересно, что есть организмы, например некоторые рептилии, имеющие дупликацию генома, когда каждая хромосома присутствует не в двух, а в четырех копиях, и такие животные никогда не болеют раком.

У них нет этого гена?

Нет, у них он есть, но так как копий гена р53 много, то даже если одна ломается, то остальные копии обеспечивают защиту. А у нас всего две копии, да еще мутантный белок р53 может связываться с продуктом второй нормальной копии гена, частично подавляя ее активность. Это ослабляет супрессорную активность, что облегчает последующую утрату нормальной копии гена р53.

Было много исследований в мире и у нас, что же лежит в основе этой супрессорной активности, как р53 сдерживает развитие опухолей? Оказалось, что р53 — это транскрипционный фактор, но он также может побуждать клетку к самоубийству индукцией апоптоза, запрограммированной клеточной смерти. Воздействия, вызывающие повреждения ДНК, которые грозят появлением мутаций, например, ионизирующее облучение, действие химических канцерогенов, приводят к активации этого гена, повышению внутриклеточного уровня белка р53.

В норме р53 крайне мало, но стрессы и повреждения приводят к его быстрому накоплению в клетке. И это побуждает клетку прекратить деления, причем это может быть постоянный запрет, она уже никогда не будет делиться и никогда не даст рак. Или же такая клетка совершает самоубийство — апоптоз.

Выбор для клетки

Я слышала, что этот ген называют «стражем генома». Это так?

По поводу названия гена р53 было высказано много предложений. Но так и не удалось пока договориться, и он по-прежнему носит такое безликое название. Я бы определил его функцию как «ген совести клетки». Когда в клетке появляются какие-то неполадки, она жертвует собой ради спасения организма.

Название «страж генома» тоже верно — р53 охраняет генетическую стабильность клетки и тем самым спасает организм. Ведь каждая клетка имеет программы, которые закодированы в ее геноме и говорят о том, какие параметры являются для нее нормальными. Это состояние ДНК, функциональность митохондрий, уровни кислородных радикалов, внутриклеточный рН, состояние клеточного скелета, митотического веретена, которое делит клетки, растягивая после репликации ДНК в два ядра. Все эти и многие другие параметры имеют допустимые интервалы нормы, и если клетка выходит за эти пределы, то активируется ген р53. Дальнейшая жизнь такой ненормальной клетки пресекается.

Более того, это происходит по-разному в различных тканях и типах клеток организма. Ведь все клетки разные, и что допустимо для соединительной ткани, например, то совершенно недопустимо для клеток печени. И уровни повреждения, допустимые с точки зрения р53, в разных типах клеток различны.

Благодаря такой функции беспристрастного судьи р53 играет роль основного регулятора многоклеточности. Ведь многоклеточный организм требует, чтобы все клетки подчинялись задачам целостного организма, когда ради сохранения его жизни и нормального функционирования каждая клетка готова пожертвовать собой.

Это как армия на поле боевых действий, когда солдат должен быть готов принести себя в жертву ради победы.

А для этого у солдата должна быть совесть. Это не то, что генерал говорит: «Давай, пожертвуй собой». Нет, это именно его совесть. Но у каждого солдата есть свое разумение о том, что в какой ситуации он должен сделать — подорвать себя на мине, закрыть собой амбразуру, или, наоборот, выжить, чтобы довершить начатое. Например, клетки соединительной ткани после возникновения внутренних сбоев не подвергаются самоубийству, просто навсегда прекращаются их дальнейшие деления. Представьте: вы облучили организм, и клетки соединительной ткани начинают погибать, а с ними начинают расползаться органы, которые эта ткань цементирует… Поэтому клетки соединительной ткани так настроены, что они просто перестают делиться, но сохраняют целостность органов.

Так вот, на протяжении 30-летних исследований выкристаллизовалась концепция, что р53 — это «страж генома», который действует путем ограничения выживаемости поврежденных клеток. Она практически всеми принята и имеет множество подтверждений.

Сначала мы тоже думали, что этим функция р53 в основном и ограничивается. Но в той самой статье, которую мы опубликовали в 2005 году, мы отвечаем на вопрос: а какая же функция у гена р53 вне стрессов, когда организм находится в физиологически нормальном состоянии?

Активный кислород и бессовестные мыши

В одной из наших давних работ мы смотрели, какие гены активируются, когда в клетке повышается активность р53. Функция некоторых из выявленных генов была неизвестна. Вроде бы они никак не участвуют в негативной регуляции клеточных делений или в индукции клеточной смерти. Среди таких новых генов, контролируемых р53, в 1999-м году мы открыли ген, который впоследствии получил название сестрин-2 (SESN2). Он активируется довольно низкими уровнями р53, которые в клетке бывают вне стрессов. Но если ген р53 совсем выключить (а мы так и сделали), то сестрин 2 почти исчезает. Значит, даже в физиологически нормальных условиях р53 держит его продукцию на каком-то определенном уровне.

А если выключить сестрин?

Когда мы выключили сам ген SESN2, то обнаружили, что клеткам это очень не нравится. Нормальные клетки, фибробласты эмбриона человека, начинают выглядеть как стареющие клетки. Они становятся вакуолизированными и перестают делиться. Оказалось, что в них очень высокий внутриклеточный уровень соединений активного кислорода. Значит, SESN2 осуществляет антиоксидантную функцию. А антиоксидантная защита имеет очень большое значение, потому что в клетке постоянно образуются вредоносные соединения активного кислорода как побочный продукт работы митохондрий. Эти соединения повреждают многие структуры клетки, и самое опасное — когда они окисляют ДНК, главным образом остатки гуанина, которые превращаются в 8-оксигуанин. Он является предшественником мутаций в ДНК, которые могут привести к злокачественной трансформации.

Для удаления соединений активного кислорода в клетке действует обширная антиоксидантная система. Мы показали, что SESN2 принимает участие в контроле активности пероксиредоксинов — ферментов, разрушающих перекись водорода, охраняет их от избыточного окисления, когда они сами могут испортиться.

На эту тему мы опубликовали статью в Science, где описали механизмы антиоксидантного действия сестринов. А спустя год опубликовали статью в Nature Medicine, посвященную роли р53 в этих процессах. Ведь именно р53 контролирует работу гена сестрина 2. Мы установили, что когда мы выключаем р53, это также приводит к повышению уровня соединений активного кислорода, то есть сам р53 обладает антиоксидантной активностью. Значит, и без стрессов он имеет важную функцию, держит под контролем уровни кислородных радикалов.

Существует экспериментальная модель — искусственно созданная линия мышей, у которых нет гена р53. Они выглядят точно так же, как нормальные мыши, но быстро заболевают лейкемией и погибают в возрасте до девяти месяцев. Мы установили, что заболевают лейкемией они как раз потому, что имеют очень высокий уровень соединений активного кислорода и ускоренно накапливают вредоносные мутации. Если таких мышей постоянно кормить сильным антиоксидантом, то они лейкемией не заболевают и живут почти столько же, сколько и нормальные мыши.

Credit: 123rf.com

После выхода этой работы во многих лабораториях стали проводить похожие исследования, пытаясь установить дополнительные функции р53 в отсутствие стрессов. Оказалось, что без стрессов, но при физиологических нагрузках р53 еще регулирует клеточный метаболизм. Мы в этом исследовании тоже приняли участие.

Далее пошла такая конкуренция, что мы немного отошли в сторону. Было интересно просто наблюдать, как все это развивается. Ведь невозможно же все изучить самим, в науке важны независимые исследования многих лабораторий. Но я считаю, основной нашей заслугой было именно то, что мы высветили, создали это направление, показали, какую роль р53 может играть при нормальных условиях.

Как же это развивалось?

На следующем этапе один из моих учеников Андрей Буданов, который поехал в Калифорнию в университет Сан-Диего, где присоединился к известной группе Майкла Карина, с нашего разрешения увез туда эту тему. Ему удалось установить, что сестрины — это небольшое семейство генов, куда входит и SESN2, — негативно регулируют метаболизм клеток через систему TOR. Эта система сейчас изучается во многих лабораториях, она имеет прямое отношение к проблеме старения.

Антибиотик долголетия

Одна из причин или проявлений старения — накопление кислородных радикалов, которые вызывают повреждения различных структур. А процессы залечивания повреждений, напротив, ослабевают. С возрастом в организме постепенно увеличивается активность системы TOR и происходит разгонка белкового и липидного синтеза. Если в молодости эта функция важна для репродукции, для поддержания мышечной массы, то у людей пожилого возраста появляются излишние жировые запасы.

Система TOR также тормозит важный физиологический процесс — аутофагию, переваривание в клетках всего лишнего, что в ней накопилось. Таким образом происходит омоложение клеток. Поэтому для поддержания здоровья в пожилом возрасте надо как-то тормозить систему TOR. Вот сестрины как раз и являются негативными регуляторами этой системы. Если активировать сестрины, это может привести к некоторому торможению синтеза белков и жиров, а также активации аутофагии, что практически соответствует низкокалорийной диете, полезной для пожилых.

Сейчас установлено, что систему TOR может подавлять антибиотик рапамицин. На мышах было показано, что если 600-дневных мышей — а это приблизительно соответствует возрасту человека 60 лет — регулярно кормить рапамицином, то максимальная продолжительность их жизни повышается на 20–30%. По человеческим меркам они в массе могут доживать до 100 лет. Так что торможение TOR — верный путь к продлению жизни.

Но мы привыкли думать, что антибиотики — это не полезно. А вы говорите — употреблять антибиотики, чтобы не стареть?

В обыденном понимании «антибиотик» — это некий антибактериальный препарат. На самом деле, это нечто, выделяемое микроорганизмами для каких-либо своих целей — для конкуренции с другими организмами либо для чего-то еще.

Рапамицин продуцируют почвенные бактерии, которые обитают на острове Пасха, поэтому и «рапа»: Рапануи — это остров Пасха на языке местных жителей. Долгое время было непонятно, что этот антибиотик вообще делает, и стали смотреть, с какими белками он связывается в клетках млекопитающих. Определили некий белок, который назвали TOR — Target of Rapamycin, то есть «мишень рапамицина». Долгое время не знали, что это такое. Сам рапамицин какое-то время применяли в качестве антигрибкового антибиотика, но вскоре выяснили, что он обладает интересным свойством — несколько подавляет иммунную систему. Его стали использовать в трансплантологии, например, при пересадке почек, чтобы предотвратить их отторжение.

Рапамицин. Credit: 123rf.com

И уже в последние лет десять удалось в основном разобраться в том, что делает рапамицин, а также в самой системе TOR, которая оказалась центральным регулятором метаболизма, позволяющим организмам адаптироваться к меняющейся доступности питания. При обильном питании TOR активируется и происходит образование жировых запасов, а при ограничении питания за счет активации аутофагии накопленные запасы мобилизуются для обеспечения энергетических потребностей организма. А если TOR подавлять низкокалорийными диетами или веществами наподобие рапамицина, то можно достичь эффекта омоложения. Точнее — несколько замедлять старение, предотвращать болезни позднего возраста и старческую немощь.

Старение человека и клеток

Бороться с самим процессом старения, по-моему, не имеет смысла. Прелесть человеческого существования в том, что мы смертны.

Вы это серьезно? Далеко не все так считают.

Чем старше становлюсь, тем увереннее считаю, что смерть — это гораздо более справедливо, чем бессмертие. Какой смысл жить после ста лет, когда все сверстники уже умерли?

Но если человек бодр и полон сил, у него много интересной работы — почему он должен умирать?

Понимаю, это обидно. Наверное, я тоже буду цепляться за жизнь на смертном одре, и дел много недоделанных. Ну, дети доделают. Или кто-то еще. Желание жить вечно — это философия индивидуализма. Когда мы воспринимаем себя как часть целого человечества, всё меняется. Ведь для сохранения человечества как вида, как цивилизации очень важно, чтобы была эволюция, чтобы был прилив новых сил, смена поколений. Предрассудки, которые несут старые люди, тоже иногда тормозят прогресс. Уже давно это проехали, но человеку настолько дорог опыт, который он почерпнул 40 лет назад, что он продолжает его пропихивать любой ценой.

Петр Михайлович, были ли критики вашей работы о р53, которые не соглашались с вашей красивой гипотезой?

Так получилось, что особой критики не было. Это было действительно очень красиво и интригующе. Вся эта история навевает крамольную мысль о божественном начале. Как это может быть, чтобы один и тот же ген имел четко направленную функцию, которая действует совершенно на разных уровнях? Голову сломаешь, представляя, как произошла селекция такого признака!

Интересно, что в отношении старения р53, если его активировать, усиливает этот процесс. А если его держать на низком уровне, то он тормозит старение. При постоянных стрессах у человека идет стрессорная активация р53, и он быстрее стареет. Низкий уровень р53 оказывает антиоксидантное действие, если же его слишком много, то он, напротив, прооксидант. В клетке накапливаются соединения активного кислорода, они диффундируют, отравляя окружающие клетки. Это приводит к тому, что во всей ткани возникает стресс.

Мы знаем, что на концах каждой хромосомы имеется теломера, и она при каждом делении укорачивается. Когда исчерпывается длина теломеры, возникает катастрофа, клетка гибнет. Поэтому число делений для каждой клетки ограничено. Это одна из главных причин старения. А если в окружении клетки много соединений активного кислорода, то теломеры могут отваливаться крупными блоками, потому что в теломерах много гуанина — нуклеотида, который наиболее подвержен окислению. Такое, например, происходит при хроническом воспалении, ведь оно стимулирует выброс соединений активного кислорода. Например, ускоренно стареют ткани легкого на фоне частых бронхитов, хронической пневмонии. В результате возникает, например, эмфизема, потому что регенеративная способность ткани нарушается.

р53 тут тоже задействован, потому что при стрессах он активируется и, выполняя свою охранную функцию, способствует старению ткани. Поэтому важный вывод из этой работы — надо во всем соблюдать умеренность, все время поддерживать уровень стресса в пределах оптимума. Например, та же химиотерапия при раке: это же колоссальный стресс! Человека лечат от рака, а он может умереть от истощения пролиферативного потенциала тканей. Эти ткани становятся намного старше.

«Надо работать и жить в своей стране»

Петр Михайлович, а что такое Lerner Research Institute в Кливленде, штат Огайо, где аффилированы многие ваши работы?

У меня там была лаборатория с 2001–2011 г., параллельно с лабораторией здесь. Был коллектив сотрудников этого института, и они туда на вахтовой основе летали. И я тоже летал десять-двенадцать раз в году, чтобы поддерживать работу и здесь, и там. Но на определенном этапе решил, что надо заканчивать с этим делом, и полностью вернулся в Москву. Тем не менее это было очень полезно и для наших сотрудников, и для наших работ, потому что там открывались выдающиеся возможности. У меня там было два больших гранта Национальных институтов здоровья. Работалось легко и комфортно.

А вам предлагали остаться?

Мне не надо было даже предлагать, потому что я там был профессором, занимал прочную позицию. Я там работал, мог и дальше продолжать работать.

Но вы не остались. Почему?

Я не собирался оставаться, потому что убежден: надо работать и жить в своей стране. Я вижу, что сейчас происходит в мире, и считаю, что будущее России гораздо более ясное, чем будущее тех же США.

Но в те годы это было не так понятно, как сейчас. Это были самые тяжелые для науки годы.

Всё равно, я вижу свою функцию в поколениях. Моя семья, мои предки были здесь, внесли свой вклад. Я свою родословную сейчас изучаю по разным линиям. Один из моих прадедов, например, был ректором Казанского университета. А мой дед был председателем Совета министров во Временном правительстве Крыма. Это так интересно!

А ваш отец Михаил Петрович Чумаков был выдающимся ученым-вирусологом, основателем Института полиомиелита. Мама, Марина Константиновна Ворошилова, работавшая вместе с ним, начинала развивать направление онколитических вирусов, которое вы потом успешно продолжили…

Я не случайно стал продолжать это направление. Она мне оставила штаммы, с которыми сама работала. Если бы я этим не занялся, то, что она делала, исчезло бы.

Противовирусные вирусы

А что она делала?

Она одной из первых обнаружила, что в природе существуют непатогенные энтеровирусы, которые обитают в кишечнике здоровых детей. Как она считала, они несут важную функцию в тренировке иммунитета, предохраняя детей от острых инфекций. Сейчас это подтверждается: последние исследования говорят о том, что есть такое понятие — тренировка врожденного иммунитета. Не специфического иммунитета, а именно врожденного.

И вот эти непатогенные энтеровирусы в свое время препятствовали вакцинации против полиомиелита. Когда живую вакцину, то есть ослабленный вирус, давали детям, то у некоторых не образовывались антитела. Выяснили, что у этих детей в кишечнике были непатогенные энтеровирусы. Такие вирусы были изолированы, и стали проверять, не могут ли они служить профилактическим средством от других вирусных инфекций. Было установлено, что если такими вирусами заселить кишечник, то на довольно продолжительное время человек оказывается защищенным от гриппа и других ОРВИ.

Во время пандемии коронавирусной инфекции я предлагал их использовать, чтобы быстро подавить распространение коронавируса. Но, к сожалению, этого не удалось сделать.

Но как она обнаружила их онколитическую активность?

В процессе исследований мама заметила, что такие вирусы обладают онколитическими свойствами — среди людей, участвующих в испытаниях, были онкологические больные, у которых возникали ремиссии заболевания. И тогда она стала целенаправленно давать эти вирусы онкологическим больным.

Сразу возникло немалое сопротивление со стороны профессиональных онкологов. Казалось, это уж слишком — вначале с триумфом победили полиомиелит, а тут еще на рак замахнулись! Такое не прощают.

Однако случаи неплохого терапевтического действия были, некоторые шли на поправку даже из терминальных стадий заболевания. Причем она давала эти вирусы не в виде инъекции, а перорально, через рот. Однако оставалось непонятным, почему на одного больного такое средство действует, а на другого — нет. Бывали случаи, когда больному последовательно давали несколько разных вирусных штаммов, и эффект проявлялся.

Почему эти исследования пришлось прекратить?

Маму в 55 лет отправили на пенсию, несмотря на то, что она была членом-корреспондентом Академии. А тогда было принято, что если ты член Академии, то пожизненно сохраняешь за собой возможность иметь лабораторию. Но ее просто выкинули из жизни. И она на даче организовала подпольную лабораторию — в буквальном смысле, в подвале. Она производила там эти вирусы и давала больным, которые приезжали к ней за последней надеждой. Очень многие врачи из всего СССР тоже приезжали — она снабжала их этими препаратами. Но в то время такая деятельность воспринималась с подозрением. Она сильно рисковала.

Мама умерла внезапно, хотя до этого долго болела, перенесла три инфаркта. И я понимал, что если сейчас, когда область уже «созрела», я этим не займусь, то все эти ее труды просто пропадут. А мои собственные исследования тоже логически подвели к этой теме, и получилось так, что я продолжил ее дело.

Противораковые вирусы

После публикации той работы о гене р53 прошло немало времени. Что было дальше, чем вы занимались, к каким результатам пришли?

У нас эта статья вышла в 2005 году. Я продолжал еще пять лет работать над этим, не только у нас в Институте молекулярной биологии, но и в Лернеровском институте в Кливленде. Мы занимались изучением сестринов и их роли в функции р53, в частности, в метаболизме. Но мне стало скучно в этой области, потому что все основное, что я мог там сделать, я считал, что уже сделал. Можно бесконечно долго ковыряться в деталях, но лучше переключиться на что-то другое, потому что жизнь коротка и хочется каких-то эмоций, связанных с новыми достижениями.

И в 2010-м я переключился на онколитические вирусы. К этой теме я обращался еще в середине 90-х, когда возникла возможность делать рекомбинантные вирусы.

Тогда я работал на модели аденовирусов. Но это было тоже связано с функцией гена р53, потому что он задействован в механизме репликации этих вирусов. Один из белков аденовируса блокирует р53, чтобы не дать зараженной клетке совершить самоубийство до того, как она закончит реплицировать новое поколение вирусов. И поскольку в раковых клетках р53 неактивен, в них аденовирусы могут спокойно реплицироваться даже без этого своего белка, который подавляет р53. В некоторых западных работах из генома аденовируса вырезали ген этого белка и видели, что такой вирус избирательно убивает раковые клетки.

Аденовирусы служат важнейшим инструментом для исследовательской биологии и медицины. Credit: 123rf.com

Мы разработали немного другой подход: использовали химические мутагены, чтобы «забить» этот аденовирусный ген. Мы размножали вирус на клетках, в которых нет р53, и одновременно подкармливали их мутагеном. Это приводило к тому, что все ненужные для репликации гены были плотно насыщены мутациями. В том числе оказывался подавленным ген аденовируса, который отвечает за продукцию белка, подавляющего р53.

Значит, ваша предыдущая работа была необходима, чтобы заняться этой? У вашей мамы таких знаний не было…

Ни у кого не было в то время этих знаний. Она могла пытаться лечить больных, но вряд ли поняла бы, почему на одних больных вирус действует, а на других — нет.

А вы поняли?

Мы пытаемся понять, у нас есть путь, как это сделать. Раковая клетка ведь возникает не из-за одной мутации. Одна клетка эволюционирует по одному пути, другая — по другому, там разные наборы мутаций. Предположим, вы заражаете одним и тем же вирусом две клетки. Если в одной из них нарушена какая-то система, которая нужна для репликации вируса, то в этой клетке вирус не будет реплицироваться. А в другой, где эта система не нарушена, вирус сможет размножаться и убивать клетку. Поэтому один и тот же вирус может на рак одного больного действовать, а на рак другого — нет.

Как быстро понять, будет ли опухоль пациента чувствительна к конкретному вирусу? Мы пытаемся обнаружить маркеры, по которым можно будет делать такие предсказания. Но можно этот вопрос решить и другим путем. Просто разработать поливалентный препарат, который включает в себя несколько разных вирусов, действующих по-разному, через разные системы. Идея в том, что какой-то из них, один или несколько, подействуют почти на каждого пациента.

На какой стадии разработки этот препарат?

Он был бы уже готов, но тут возникают совсем другие проблемы. Долгие испытания — доклинические, клинические, формирование регистрационного досье, поиск производителя, поиск инвесторов для организации производства. Это уже не мир науки, это регуляторный и производственный мир. Очень непростой.

«Медицина — это общегосударственное дело»

Я знаю, что вы, подобно вашей маме, в своей лаборатории принимаете безнадежных пациентов, которых к вам отправляют врачи, когда помочь сами уже не могут.

И врачи, и сами пациенты находят к нам дорогу. Мы в институте, конечно, никого не лечим и не принимаем, мы просто даем препараты. Я никогда не встречаюсь с больными, не произвожу никаких медицинских манипуляций. Но мы никому не отказываем и стараемся помочь всем, кто к нам обратился.

Что собой представляет ваш препарат?

Это высокоочищенный вирусный препарат, по сути непатогенный вирус, который вводится внутривенно. Его можно также ввести непосредственно в опухоль, либо некоторые предлагают вводить внутриартериально в зону, которая питает опухоль. Это очень перспективное направление, потому что в этом случае вирус поступает прямо в район опухоли, минуя круг кровообращения.

Где пациент получает инъекцию? В больнице?

Всё гораздо сложнее и печальнее. Это больные, от которых отказалась медицина. Он должен сам кого-то найти, кто согласится вне прямого назначения врача сделать такую инъекцию. Понимаете, насколько это «серая зона»? Хотя в некоторых зарубежных странах такое лечение носит название «терапия сострадания».

Но это же опасно. Не боитесь, что вас могут «привлечь»?

Почему мы это делаем? По двум причинам. Во-первых, мы знаем, что это не дает никаких осложнений и что даже у самых тяжелых больных это сопровождается улучшением их состояния. Да, они могут потемпературить пару дней. Но это не смертельно. А больной получает дополнительный шанс на жизнь! Ведь приговор-то уже вынесен. Ну а для науки — мы таким образом получаем ценный опыт, который потом будет использован для разработки схем терапии при официальных клинических испытаниях. Но я, конечно, немало рискую.

Слышала, что вы все это бесплатно раздаете людям. Это правда?

Да. Даже если бы мы очень хотели нажиться на этом, то мы бы были первыми кандидатами в СИЗО. Кроме того, я принципиальный противник платной медицины. Считаю, что медицина — это общегосударственное дело. Нас так учили в СССР. Здоровье нации — это общегосударственное дело. Врачи должны много получать, конечно, но не от больных.

У вас пока не может быть никаких статистически достоверных данных о результатах применения ваших препаратов. Но какая-то информация есть?

У нас есть несколько очень воодушевляющих случаев лечения, например, глиобластомы. Глиобластома — это тот случай, когда люди живут года два, может быть, три. И когда у нас люди живут четыре-пять лет без рецидива, это очень впечатляет.

И вы еще каким-то образом подбираете индивидуальное лечение?

В некоторых случаях, когда есть возможность. Тем, кто к нам обращается до операции, мы предлагаем: договоритесь с хирургом, мы дадим вам стерильную пробирку с питательной средой, чтобы хирург положил туда кусочек опухоли. Мы сделаем культуру клеток, проверим чувствительность к нашим вирусам и подберем те, которые действуют на опухоль. Конечно, это очень затратная вещь, мы не можем это массово делать, но для того, чтобы понять, что это возможно, мы это делаем.

Как вы считаете, когда удастся получить разрешение?

Минздрав очень позитивно настроен. Ясно, что они не могут очень сильно «срезать углы». Но вот сейчас ситуация возникла с ковидом: пришлось быстро среагировать на пандемическую угрозу. Хотелось бы, чтобы и для неизлечимых больных применялись бы такие авральные схемы. Ведь больные глиобластомой, например, не могут ждать годы. Сейчас же основная проблема в том, что пока у нас нет препаратов, произведенных по всем строгим правилам, на производстве, которое сертифицировано по протоколу GMP. Пытаемся вместе со специалистами из Минздрава и ФМБА решить эту проблему. А со стороны клиник уже есть немалая заинтересованность, но они ждут такого разрешения. Так что, надеюсь, перспектива у нас есть.

Добавить в избранное

Вам будет интересно