Без тормозов. За что американский и японский иммунологи получили Нобелевскую премию по медицине 2018

Благодаря научным открытиям, сделанным за последнее столетие, рак перестал быть безапелляционным приговором. В этом году Нобелевская премия в области физиологии и медицины была присуждена двум ученым за одно из таких открытий.

Джеймс Эллисон из Онкологического центра Андерсона Техасского университета и Тасуку Хонджо из Университета Киото получили премии "за открытие терапии рака путем ингибирования отрицательной иммунной регуляции". Вот что вам нужно знать, чтобы понять, почему их исследования так важны.

Внутренние ресурсы

Если бы рак был вирусом или бактерией, его было бы легче победить. Наша иммунная система развивалась в течение миллионов лет, чтобы научиться предотвращать внешние угрозы, а современная медицина придумала другие способы атаковать подобных недоброжелателей.

Беда в том, что раковая опухоль состоит из клеток самого тела, вышедших из-под контроля. Вот почему такие методы лечения, как радио- и химиотерапия, зачастую бывают не избирательными, атакую не только раковые, но и здоровые клетки. Хирургия дает возможность наносить точечные удары, но она не всегда бывает полностью эффективной. А при некоторых видах рака, таких как рак крови, хирургическое вмешательство вовсе невозможно.

Уже более 100 лет ученые пытаются найти способы использовать собственную иммунную систему организма для борьбы заболеванием. Звучит разумно: почему бы не доверить это столь эффективной и хорошо продуманной системе?

Рассмотрим Т-лимфоциты нашей иммунной системы. У них есть рецепторы для того, чтобы отличить "свои" клетки от "чужих". Если бы ученые сумели просто запрограммировать их распознавать раковые клетки как "чужие", это бы обеспечило появление нового метода лечения опасного заболевания.

Сломать тормоза

Но в биологии все не так просто. Еще до открытий Эллисона и Хонджо ученые обнаружили, что у Т-лимфоцитов есть тормоза и ускорители, которые состоят в хрупком равновесии, чтобы давать иммунной системе возможность атаковать злоумышленников, но при этом не нанести вред клеткам самого организма. Тем не менее, ни одна из попыток настроить иммунную систему для борьбы с раком успехом не увенчалась.

В 1990-х годах Эллисон, работавший в Калифорнийском университете в Беркли, изучал рецептор под названием CTLA-4, который действует как тормоз для Т-клеток. Препараты, предназначенные для усиления CTLA-4, уже изучались для лечения людей с гиперактивными иммунными системами. Эллисона заинтересовало, что произойдет, если вместо усиления рецептора попробовать заблокировать его деятельность. Он предположил, что вследствие этого Т-клетки станут более активными и начнут атаковать раковые клетки.

Его интуиция была вознаграждена. Первоначальные исследования, проведенные на больных мышах, показали, что Т-клетки действительно могут поражать рак. Однако тогда фармацевтическая промышленность не проявила к этому интереса, но Эллисон продолжил свои изыскания.

Примерно в то же время, на другом краю Земли, Хонджо в Университете Киото исследовал другой рецептор торможения Т-клеток, называемый PD-1. Блокировка PD-1 имела аналогичный результат: Т-лимфоциты начинали атаковать рак. Более того, выключение PD-1, похоже, оказалось эффективным для более широкого спектра раковых заболеваний.

Спустя почти 20 лет исследований клинические испытания в 2010-х годах продемонстрировали, что Эллисон и Хонджо правы. Оказалось, что терапия PD-1 эффективна против рака легких, почек, кожи и лимфатической ткани. Для пациентов с меланомой оказалась более эффективна комбинированная терапия блокировки CTLA-4 и PD-1.

Сегодня эти методы лечения рака называются терапией ингибитора контрольной точки иммунного ответа. Как и при других методах лечения рака, в ней не исключены побочные эффекты, поскольку Т-лимфоциты иногда атакуют здоровые клетки. Но эти побочные эффекты обычно можно контролировать, и исследователи ищут способы их уменьшения. Да и Нобелевский комитет предпочел сосредоточить внимание именно на положительных результатах открытий.

Слово победителям

"С гордостью и смирением я принимаю эту престижную награду, - прокомментировал получение награды Джеймс Эллисон. – Каждым ученым движет лишь желание расширять границы известного. Я приступил к работе не для изучения рака, а чтобы понять биологию T-лимфоцитов, потрясающих клеток, которые путешествуют по нашим телам и защищают нас".

Второй лауреат Тасуку Хонджо отметил, что "хочет продолжать исследования", поскольку уверен, что "данный вид иммунной терапии спасет больше раковых пациентов, чем когда-либо". Он также поведал историю об одном из пациентов, на себе ощутивших ее действие.

Однажды во время партии в гольф к нему подошел другой игрок, поблагодарил за открытие, которое помогло излечить его рак легких, и сказал, что благодаря Хонджо он вновь может наслаждаться любимой игрой.

"Это был радостный момент, - вспоминает японский ученый. – Такие слова делают меня счастливее, чем любая награда".

Новая надежда

Открытия, сделанные новоиспеченными лауреатами нобелевской премии, уже воплощаются в испытаниях новых методов терапии различных типов рака, которые проходят по всему миру. По словам Чарльза Суонтона, старшего научного сотрудника Института Фрэнсиса Крика в Лондоне, Хонджо и Эллисон помогли изменить понимание потенциала иммунной системы в контроле и даже уничтожении опухолей.

"Еще 10 лет назад метастатическая меланома была практически неизлечима, - говорит он. – Благодаря работе Хонджо и Эллисона, теперь у пациентов появилась надежда, более чем у трети больных наблюдаются долгосрочные благотворные изменения и даже случаи излечения после терапии".

Значимость открытия американского и японского иммунологов подчеркивает и профессор Дэн Дэвис из Университета Манчестера. "Я в восторге от того, что за эту революционную терапию была присуждена нобелевская премия. Она работает не у всех, но многие жизни уже были спасены. Кроме того, она заставила многих задуматься о поиске других способов, как можно удержать или наоборот спустить с поводка иммунную систему для борьбы с раком и другими заболеваниями. Я думаю, что это лишь верхушка айсберга, и скоро на горизонте появятся новые лекарства".

Дэвис знаком с исследованиями коллег не понаслышке. Он является автором книги The Beautiful Cure, в которой описываются труды американского и японского ученых, приведшие к получению премии.

А вот, что говорит о работе ученых сам Нобелевский комитет: "Хонджо и Эллисон показали, как различные стратегии сдерживания тормозов иммунной системы могут быть использованы для лечения рака. Исторические открытия двух лауреатов знаменуют важную веху в нашей борьбе с раковыми заболеваниями".

2 октября будут названы имена лауреатов Нобелевской премии по физике, а 3 октября – по химии.

По материалам Quartz и The Guardian