Тормоз для рака. За что дали Нобелевку по медицине

В понедельник, 1 октября, в Швеции начали оглашать обладателей Нобелевской премии в этом году. Первыми лауреатами - обладателями премии в отрасли медицины и физиологии - стали профессор университета Киото Тасуку Хондзе и профессор Техасского университета Джеймс Эллисон. Ученые удостоились премии за открытие терапии рака путем активации иммунного ответа. О том, что рак можно лечить за счет внутренних резервов организма, ученые начали говорить еще несколько десятилетий назад. Но подтвердить этот факт и придумать, как заставить организм бороться с вредоносными клетками, удалось лишь после открытий Эллисона и Хондзе, сделанных на разных концах земли.

В мире ежегодно различными формами рака заболевают порядка 10 миллионов человек, большинство из которых умирают. В Украине в 2016-м зарегистрировали более 131 тыс. случаев заболевания раком. И почти 66 тыс. случаев смертей от рака.

Свой против чужих

История иммунотерапии тесно связана с историей борьбы против меланомы - одного из самых агрессивных злокачественных новообразований. Именно благодаря изучению меланомы появились первые иммунопрепараты.

Главная особенность нашей иммунной системы - способность различать "свои" и "чужие" клетки. В случае, если в организм попадает бактерия или вирус, иммунная система маркирует их как чужаков и отправляет на борьбу с вредителем Т-лимфоциты - разновидность белых кровяных телец. Среди их главных задач в том числе разрушение раковых клеток. У лимфоцита есть белки-рецепторы, которые активируют клетку или подавляют ее - то есть включают и выключают. В случае нарушения этой схемы человек начинает страдать аутоиммунными заболеваниями - его организм борется сам с собой. Но можно ли включить лимфоцит "вручную"? Именно за открытие такой кнопки и присудили Нобелевку в этом году. Заставить клетку выйти на тропу войны можно при помощи воздействия так называемых моноклональных антител на контрольные точки клетки - рецепторы CTLA-4 и PD-1. Контрольные, потому что именно эти белки проверяют, стоит ли запускать иммунный ответ или никакой опасности нет. И хоть оба белка относятся к ингибирующим рецепторам, действуют они по-разному.

Рецепторы CTLA-4, которые снижают активность иммунитета, начали изучать в 90-е и долгое время рассматривали исключительно в контексте лечения аутоиммунных заболеваний - чтобы заставить тело прекратить борьбу с самим собой. Однако Джеймсу Эллисону пришла в голову абсолютно другая идея. Он решил, что, заблокировав рецепторы лимфоцита, сможет стимулировать иммунную систему эффективней нападать на раковые клетки. Это предположение подтвердили первые же опыты, проведенные на мышах.

Тасуку Хондзе открыл белок PD-1. Различие в том, что лимфоциты с такими рецепторами уже знакомы с раковыми клетками. У раковой клетки есть рецептор PD-L1, который воздействует на лимфоцит и запускает его рецептор PD-1. В итоге лимфоцит не только "не замечает" раковую клетку, он еще и сам становится уязвим для разрушения. Если же белок активировать, то он "тормозит" раковую клетку, не давая ей развиваться.

Сегодня в терапии рака используют лекарства, которые предотвращают блокирование раковой клеткой лимфоцита - для этого антитела присоединяются к рецепторам PD-1. Таким образом организм может бороться с раком самостоятельно. Контрольных пунктов, которые запускают и тормозят клетку, довольно много. Но пока что ученые смогли научиться работать лишь с PD-1 и CTLA-4. Причем в случае с клеткой, которая уже "знакома" с раком, терапия оказывается более эффективной и сопровождается меньшим количеством осложнений.

Впервые использовать "кнопку" в лимфоците решили при терапии меланомы - зарегистрированный в 2011-м препарат "Ипилимумаб" действует на рецепторы CTLA-4. Правда, помогает он лишь каждому пятому пациенту с меланомой. Между тем с его помощью удается достичь длительной ремиссии - до 10 лет.

Читайте также: Инструменты из света. За лазеры наконец-то выдали Нобеля

После "Ипилимумаба" появились препараты, которые были направлены на работу с рецептором PD-1. Они оказались более эффективны - почти половина пациентов реагирует на лечение. Два препарата - "Ниволумаб" и "Пембролизумаб" - уже зарегистрированы для лечения рака легких. "Ниволумаб" также используется при лечении рака почки и как часть программы лечения резистентной и рецидивирующей формы классической лимфомы Ходжкина. Однако медики отмечают, что самым перспективным выглядит воздействие на оба рецептора сразу, поэтому препараты зачастую назначают в комплексе.

Путь к награде

Джеймс Эллисон родился в 1948-м в Техасе, был младшим из троих братьев. Когда Джеймсу было 11 лет, его мать умерла от рака. Отец-отоларинголог заинтересовал мальчика медициной, а школьный учитель математики - наукой. Во время обучения в лицее Эллисон отказался ходить на лекции по биологии, поскольку в программу не входило изучение теории эволюции ("Биология без Дарвина - как физика без Ньютона", - возмущался будущий ученый). В итоге Эллисон прослушал курс биологии в Университете Техаса, а затем там же занялся микробиологией, а после иммунологией. В 2012-м занял должность профессора руководителя отдела иммунологии центра рака М. Д. Андерсона Техасского университета - одного из лучших онкологических центров мира.

Тасуку Хондзе старше своего коллеги на шесть лет. Он родился в Киото, здесь же окончил университет и защитил докторскую по медицинской химии. После этого некоторое время работал в Америке, после этого - в университетах Токио и Осаки. В 1984-м вернулся в Киотский университет, где занял должность профессора на кафедре медицинской химии. Последние 13 лет Хондзе - профессор кафедры иммунологии и медицинской геномики. Причем Хондзе утверждает, что занялся иммунологией из чистого любопытства.

Как и Джеймс Эллисон, Хондзе является обладателем множества наград, включая японский Нобель - премию Киото. Примечательно, что четыре года назад Хондзе уже получал награду на двоих с Эллисоном - премию Тан на Тайване.

Нобелевскую премию - в этом году она составит 9 млн крон ($1,1 млн) - вручат 10 декабря, в день смерти Альфреда Нобеля.