Состояние рака: близки ли мы к излечению?
Рак - основная причина смерти во всем мире. В течение многих лет исследователи проводили тщательные исследования, посвященные тому, как остановить эту смертельную болезнь. Насколько мы близки к поиску более эффективных методов лечения?
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) отмечает, что во всем мире почти каждая шестая смерть связана с раком.
Только в Соединенных Штатах Национальный институт рака (NCI) оценил 1688780 новых случаев рака и 600920 смертей от рака в 2017 году.
В настоящее время наиболее распространенными видами лечения рака являются химиотерапия, лучевая терапия, хирургия опухолей и - в случае рака простаты и рака груди - гормональная терапия.
Однако начинают набирать обороты другие виды лечения: методы лечения, которые - сами по себе или в сочетании с другими методами лечения - призваны помочь более эффективно победить рак и, в идеале, имеют меньше побочных эффектов.
Инновации в лечении рака направлены на решение ряда проблем, с которыми обычно сталкиваются медицинские работники и пациенты, включая агрессивное лечение, сопровождающееся нежелательными побочными эффектами, рецидив опухоли после лечения, операции или и того, и другого, а также агрессивные виды рака, устойчивые к широко используемым методам лечения.
Ниже мы рассмотрим некоторые из самых последних достижений в исследованиях рака, которые вселяют в нас новую надежду на то, что вскоре их примеру последуют более эффективные методы лечения и стратегии профилактики.
Повышение «арсенала» иммунной системы
Одним из видов терапии, который в последнее время привлекает большое внимание, является иммунотерапия, цель которой - усилить существующий арсенал нашего собственного тела против инородных тел и вредных клеток: ответ нашей иммунной системы на распространение раковых опухолей.
Но многие типы раковых клеток настолько опасны, потому что у них есть способы «обмануть» иммунную систему - либо полностью игнорировать их, либо протянуть им «руку помощи».
Следовательно, некоторые типы агрессивного рака могут легче распространяться и становиться устойчивыми к химиотерапии или лучевой терапии.
Однако благодаря экспериментам in vitro и in vivo исследователи теперь изучают, как они могут «дезактивировать» защитные системы раковых клеток. Исследование, опубликованное в прошлом году в Иммунология природы обнаружили, что макрофаги или белые кровяные тельца, которым обычно поручено «поедать» клеточный мусор и другие вредные посторонние «объекты», не смогли уничтожить сверхагрессивные раковые клетки.
Это произошло потому, что при взаимодействии с раковыми клетками макрофаги считывают не один, а два сигнала, призванных отразить их «очищающее» действие.
Однако это знание также показало ученым путь вперед: заблокировав два соответствующих сигнальных пути, они снова позволили лейкоцитам выполнять свою работу.
Лечебные вирусы и инновационные «вакцины»
Неожиданным оружием в борьбе с раком могут стать терапевтические вирусы, как показала группа ученых из Великобритании в начале этого года. В своих экспериментах им удалось использовать реовирус для атаки на раковые клетки мозга, не трогая здоровые клетки.
«Это первый случай, когда было показано, что терапевтический вирус может проходить через гематоэнцефалический барьер», - пояснили авторы исследования, что «открывает возможность [того], что этот тип иммунотерапии может быть использован для лечения большего количества людей. люди с агрессивным раком мозга ».
Еще одна область для улучшения иммунотерапии - это «дендритные вакцины», стратегия, при которой дендритные клетки (которые играют ключевую роль в иммунном ответе организма) собираются из тела человека, «вооруженного» опухолеспецифическими антигенами, которые научат его «Охотятся» и уничтожают соответствующие раковые клетки - и вводятся обратно в организм для усиления иммунной системы.
В новом исследовании швейцарские исследователи определили способ улучшить действие этих дендритных вакцин путем создания искусственных рецепторов, способных распознавать и «отводить» крошечные пузырьки, которые были связаны с распространением раковых опухолей в организме.
Присоединяя эти искусственные рецепторы к дендритным клеткам в «вакцинах», терапевтические клетки получают возможность распознавать вредоносные раковые клетки с большей точностью.
Важно отметить, что недавние исследования показали, что иммунотерапия может работать лучше всего, если проводится в тандеме с химиотерапией, в частности, если химиотерапевтические препараты вводятся первыми, а после них проводится иммунотерапия.
Но у этого подхода есть некоторые подводные камни; Эффект от этого комбинированного метода трудно контролировать, поэтому иногда здоровые ткани могут поражаться наряду с раковыми опухолями.
Однако ученые из двух институтов в Северной Каролине разработали вещество, которое после введения в организм становится гелеобразным: «биореактивная каркасная система». Каркас может одновременно содержать как химиотерапевтические, так и иммунотерапевтические препараты, систематически выделяя их в первичные опухоли.
Этот метод позволяет лучше контролировать оба метода лечения, гарантируя, что лекарства действуют только на опухоль-мишень.
Революция наночастиц
Говоря о специально разработанных инструментах для доставки лекарств прямо к опухоли и точного и эффективного отслеживания микропухолей, последние пару лет стали свидетелями «бума» нанотехнологий и разработок наночастиц для лечения рака.
Наночастицы - это микроскопические частицы, которые привлекли столько внимания в клинических исследованиях, в том числе в других областях, потому что они дают нам возможность разработать точные, менее инвазивные методы борьбы с болезнями.
Жизненно важно, они могут нацеливаться на раковые клетки или раковые опухоли, не нанося вреда здоровым клеткам в окружающей среде.
Некоторые наночастицы были созданы для обеспечения очень целенаправленного гипертермического лечения, которое представляет собой вид терапии, в которой используются высокие температуры для уменьшения размеров раковых опухолей.
В прошлом году ученым из Китая и Великобритании удалось придумать тип «саморегулирующейся» наночастицы, которая могла подвергать опухоли воздействию тепла, избегая контакта со здоровыми тканями.
«Это потенциально может изменить подход к лечению людей, больных раком», - сказал один из исследователей, ответственных за этот проект.
Эти крошечные носители также могут использоваться для нацеливания на раковые стволовые клетки, которые представляют собой недифференцированные клетки, которые связаны с устойчивостью определенных типов рака перед лицом традиционных методов лечения, таких как химиотерапия.
Таким образом, наночастицы могут быть «загружены» лекарствами и настроены на «выслеживание» раковых стволовых клеток для предотвращения роста или рецидива опухолей. Ученые экспериментировали с наночастицами, наполненными лекарствами, при лечении различных типов рака, включая рак груди и рак эндометрия.
Не менее важно, что крохотные носители, называемые «нанозондами», можно использовать для обнаружения микрометастазов, вторичных опухолей, настолько крошечных, что их невозможно увидеть традиционными методами.
Доктор Стивен К. Либутти, директор Института рака Рутгерса в Нью-Джерси в Нью-Брансуике, называет микрометастазы «ахиллесовой пятой хирургического лечения рака» и утверждает, что нанозонды «имеют большое значение для решения [таких] проблем».
Стратегии «голодания» опухолей
Другой тип стратегии, который исследователи изучали в последнее время, - это «голодание» опухолей питательными веществами, которые им необходимы для роста и распространения. Ученые отмечают, что это может быть спасительной благодатью в случае агрессивных, устойчивых форм рака, которые нельзя эффективно искоренить иным способом.
В трех различных исследованиях, результаты которых были опубликованы в январе этого года, были рассмотрены способы прекращения поставок питательных веществ для рака.
В одном из этих исследований были рассмотрены способы остановить глютамин, естественную аминокислоту, от подпитки раковых клеток.
Известно, что некоторые виды рака, такие как рак груди, легких и толстой кишки, используют эту аминокислоту для поддержки своего роста.
Блокируя доступ раковых клеток к глутамину, исследователям удалось максимизировать воздействие окислительного стресса, процесса, который в конечном итоге вызывает гибель клеток.
Некоторые агрессивные типы рака груди можно остановить, не давая клеткам «питаться» определенным ферментом, который помогает им вырабатывать энергию, необходимую для процветания.
Другой способ истощить раковые клетки энергии - заблокировать их доступ к витамину B-2, как наблюдали исследователи из Солфордского университета в Великобритании.
Как сказал один автор исследования: «Надеюсь, это начало альтернативного подхода к остановке раковых стволовых клеток». Эта стратегия может помочь людям, получающим лечение от рака, избежать токсических побочных эффектов химиотерапии.
Лечение рака и эпигенетика
Эпигенетика относится к изменениям, вызываемым в нашем организме изменениями в экспрессии генов, которые определяют, проявляются ли определенные характеристики или влияют ли определенные «действия» на биологическом уровне.
Согласно исследованиям, посвященным влиянию таких изменений, многие виды рака, а также поведение раковых клеток определяются эпигенетическими факторами.
«Последние достижения в области эпигенетики показали, что раковые клетки человека несут в себе глобальные эпигенетические аномалии в дополнение к многочисленным генетическим изменениям».
«Эти генетические и эпигенетические изменения взаимодействуют на всех стадиях развития рака, работая вместе, чтобы способствовать его прогрессированию».
Таким образом, специалистам крайне важно понимать, когда и где вмешиваться, и экспрессию каких генов им может потребоваться включить или выключить, в зависимости от их роли в развитии рака.
Одно исследование, например, показало, что ген, ответственный за возникновение болезни Хантингтона, производит набор молекул, действие которых может фактически предотвратить возникновение рака.
Теперь задача исследователей состоит в том, чтобы направить терапевтический потенциал этого процесса, не вызывая болезнь Хантингтона. Однако ученые полны надежд.
«Мы считаем, что краткосрочное лечение рака в течение нескольких недель возможно, - говорит старший автор исследования.
Другое недавнее исследование позволило установить, что рак молочной железы, положительный по рецепторам эстрогена, который становится устойчивым к химиотерапии, приобретает устойчивость за счет генетических мутаций, которые «придают опухоли метастатическое преимущество».
Но это знание также дало исследователям «прорыв», необходимый им для разработки улучшенного метода лечения таких устойчивых опухолей: комбинированной терапии, которая включает химиотерапевтический препарат фулвестрант вместе с экспериментальным ингибитором ферментов.
Что все это значит?
Исследования рака идут полным ходом с использованием всех технологических достижений, достигнутых наукой за последние годы. Но что это значит с точки зрения разработки лекарства от рака?
Будет ли когда-либо лекарство от всех типов рака, в настоящее время является предметом серьезных споров; Хотя многообещающие исследования публикуются и освещаются в средствах массовой информации почти каждый день, типы рака сильно различаются.
Из-за этого очень сложно сказать, что подход, который работает для одного типа, будет адаптирован ко всем.
Кроме того, несмотря на то, что появляется много новых исследований, обещающих более эффективные методы лечения, большинство этих проектов все еще находятся на начальной стадии, проводя эксперименты in vitro и in vivo. Некоторым потенциальным методам лечения еще предстоит пройти долгий путь до клинических испытаний на людях.
Тем не менее, это не означает, что мы должны терять всякую надежду. Некоторые исследователи объясняют, что эти усилия должны вселять в нас оптимизм; хотя мы, возможно, еще не на той стадии, когда мы можем утверждать, что рак можно легко искоренить, наши дальнейшие знания и все более точные инструменты позволяют нам быть впереди всех и повышать наши шансы в борьбе с этой болезнью.
