Инженеры-биомедики из Северо-Западного университета (США) придумали принципиально новый способ борьбы с раком. В экспериментах на животных он удвоил эффективность стандартной химиотерапии. Суть не в том, чтобы сильнее бить по опухоли, а в том, чтобы лишить ее главного козыря — способности приспосабливаться и вырабатывать устойчивость к лекарствам.

Подробности опубликованы в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

Раковые клетки — великие мастера адаптации, — объясняет Вадим Бэкман, руководитель исследования. — Сначала они учатся ускользать от иммунной системы. Потом приспосабливаются к химиотерапии, облучению, иммунотерапии. Они не просто выживают — они эволюционируют. Мы же решили отобрать у них эту суперспособность. Не убивать их напрямую, а лишить гибкости и умения меняться.

Ключ к выживанию рака кроется не только в генетических мутациях, а в особом механизме памяти самой клетки. Вся наша ДНК, упакованная в ядре, называется хроматин. Представьте, что вам нужно запихнуть двухкилометровую нить в шарик для пинг-понга, да так, чтобы в нужный момент можно было быстро найти и прочитать нужный участок. Именно трехмерная структура этой упаковки определяет, какие гены работают, а какие молчат. Это и есть клеточная память.

У раковых клеток эта упаковка, хроматин, часто бывает нарушена. Это делает их пластичными, как пластилин: они могут быстро перестраиваться, «запоминать» атаки лекарств и находить способ обойти их. Это похоже на самообучающийся алгоритм.

Ученые создали компьютерную модель, которая предсказывает шансы клетки на выживание после химиотерапии, просто анализируя структуру ее хроматина. Затем они задались вопросом: а что, если эту структуру изменить? Они проверили сотни уже существующих препаратов и нашли тот, который может это делать: целекоксиб. Это обычное противовоспалительное средство от артрита, у которого обнаружили этот побочный эффект.

Эксперименты показали ошеломляющие результаты:

• В клеточных культурах комбинация целекоксиба и химиотерапии привела к почти полному уничтожению раковых клеток.
• У мышей с человеческим раком яичников такое же сочетание резко замедлило рост опухоли по сравнению с одной только «химией». Эффективность терапии выросла в два раза.

Это значит, что пациенты, возможно, смогут получать меньшие дозы химиопрепаратов, которые будут при этом лучше работать. А это — шанс уменьшить изматывающие побочные эффекты, что для многих людей становится решающим фактором в борьбе за жизнь.

Бэкман считает, что такой подход — управление клеточной памятью — может помочь не только в онкологии. При сердечных, нейродегенеративных заболеваниях клетки попросту «забывают», как им правильно работать. Вернуть им эту память — вот грандиозная задача медицины будущего.

Мы, кажется, нашли исходный код клеточной памяти, — заключает ученый.

Реальная польза этого исследования носит стратегический характер. Оно предлагает изменить саму парадигму лечения не только рака, но и, потенциально, многих других возраст-ассоциированных заболеваний. Вместо бесконечной гонки за созданием новых, все более мощных и токсичных препаратов для убийства устойчивых клеток, мы можем перейти к управлению их состоянием. Это может позволить:

• Значительно повысить эффективность существующих и дешевых препаратов  (как в случае с целекоксибом и химиотерапией), что снизит стоимость лечения.
• Снизить лекарственную нагрузку на пациента за счет использования меньших доз цитостатиков, что кардинально улучшит качество жизни во время лечения и увеличит приверженность терапии.
• Открыть новые пути для терапии болезней Альцгеймера, Паркинсона, сердечной недостаточности, где ключевую роль играет потеря клеткой своей специализации (идентичности), то есть ее «памяти».

Основное замечание лежит в области трансляции результатов с животных моделей на человека. Мышиные модели, даже с привитыми линиями человеческих раковых клеток, не полностью воспроизводят сложную микросреду человеческой опухоли, ее взаимодействие с иммунной системой и весь спектр побочных эффектов. Целекоксиб, в частности, известен своими кардиоваскулярными рисками при долгосрочном применении. Использование его в качестве адъювантной терапии у онкологических пациентов, которые и без того ослаблены, требует тщательнейшего изучения возможных отдаленных последствий и рисков. Кроме того, универсальность подода для всех типов рака также под вопросом, так как организация хроматина может кардинально отличаться в разных типах опухолей.

Ранее ученые предложили использовать для лечения опухолей бактерий.