Вакцина против рака: кто ищет способы победить болезнь

Онкологические заболевания, по данным ВОЗ, остаются одной из основных причин смертности в мире. Новейший метод борьбы с ними — использование индивидуальной вакцины: собственных иммунных клеток пациента, генетически модифицированных таким образом, чтобы они могли опознавать и уничтожать рак, так называемая терапия CAR-T. Однако производство вакцин CAR-T остается пока сложным и дорогостоящим. Ученые ищут способы сделать их более доступными, и один из наиболее перспективных путей — обучить организм пациента производить клетки CAR-T самостоятельно.

Согласно опубликованной в прошлом году свежей оценке ВОЗ, онкологические заболевания находятся на шестом месте среди причин смерти в мире. В 2022 году было зарегистрировано 20 млн новых случаев рака и 9,7 млн случаев смерти от онкологических заболеваний. К счастью, благодаря достижениям медицины рак больше не приговор: в 2022 году число людей, которые оставались в живых через пять лет с момента постановки диагноза, составляло 53,5 млн человек. Однако в связи с общим старением населения и ухудшением экологической ситуации прогнозируется рост заболеваемости до 35 млн случаев в 2050 году. 

Одновременно лечение онкологических заболеваний — это и огромный рынок, который будет расти вслед за ростом заболеваемости. По оценке Vision Research, его глобальный объем в 2025 году достигнет $356 млрд, а к 2034 году превысит $900 млрд, из которых почти половина ($417 млрд) придется на США. 

Рынок лекарств от рака также «находится на траектории быстрого расширения», сказано в отчете Coherent Market Insights. По данным аналитиков, он увеличится с $232 млрд в 2024 году, до $533 млрд долларов к 2031 году.

Компании и инвесторы, вкладывая средства в поиск «волшебной таблетки» от рака, руководствуются не только альтруизмом и желанием спасти человеческие жизни, но и вполне прагматическим расчетом. Хотя, возможно, «серебряной пулей», которая поможет победить страшную болезнь, станет вовсе не таблетка, а живая человеческая клетка.

Иммунная система любого человека постоянно борется с болезнетворными бактериями, вирусами и — да — раком тоже. В противном случае человеческая жизнь была бы гораздо более короткой и печальной, чем сейчас. Дети с тяжелым врожденным иммунодефицитом (то есть неработающим иммунитетом) без специального лечения как правило не доживают до двух лет, сообщает сайт Фонда иммунодефицита. К счастью, это очень редкое заболевание: в США с ним рождаются примерно 76 детей в год. Гораздо чаще встречается не менее опасный приобретенный иммунодефицит (СПИД), вызываемый вирусом иммунодефицита человека ВИЧ, но это совсем другая история, о которой я подробно рассказывал в прошлом году.

«Наша иммунная система действительно атакует раковые клетки, — цитирует профессора Тима Эллиотта, иммунолога из Университета Саутгемптона (Великобритания), сайт фонда Cancer Research UK. — Она распознает и уничтожает маленькие раковые опухоли по мере их развития. Если бы у нас не было иммунной системы, мы бы заболевали раком гораздо чаще».

К сожалению, некоторые раковые клетки в процессе мутаций приобретают способность «ускользать» от распознавания иммунной системой, а поскольку они еще и быстро делятся, это приводит к развитию онкологических заболеваний.

Долгое время основными методами лечения рака были хирургия (физическое удаление опухоли), химиотерапия специальными препаратами и радиотерапия с применением радиации, которая сильнее всего повреждает быстро делящиеся клетки. Как правило, эти методы применяются совместно в различных комбинациях в зависимости от типа заболевания, которых у рака огромное множество.

Президент Oracle Ларри Эллисон, выступая в начале этого года на пресс-конференции, посвященной запуску ИИ-мегапроекта Stargate, нарисовал совершенно иную картину будущего. По его мнению, с помощью ИИ рак можно будет обнаружить на ранней стадии по простому анализу крови, а потом в течение 48 часов создать индивидуальную для каждого человека противоопухолевую вакцину.

И такие вакцины действительно уже начали появляться.

На самом деле, идее использовать собственный иммунитет человека для борьбы с раком более 100 лет. В конце XIX века американский хирург и «отец иммунотерапии» Уильям Коли разработал подход к лечению рака, который включал инъекции пациентам смеси убитых нагреванием бактерий в надежде стимулировать «силы сопротивления» организма, то есть, в современных терминах, собственный иммунитет. 

Коли разработал этот подход, наткнувшись на случай пациента, у которого рак регрессировал после того, как тот заболел тяжелой кожной инфекцией. Лечение, известное как «токсины Коли», привело к значительной регрессии рака у более чем 1000 пациентов, которые его получили, пишет журнал «Молекулярная терапия».

Методу Коли не повезло — в начале XX века начала набирать популярность радиотерапия, которая давала более предсказуемые результаты, а в 40-х годах к ней добавилась химиотерапия. «Токсины Коли» оказались на периферии внимания медицинской науки, тем более что понимание основных принципов действия человеческого иммунитета было тогда далеко до полноты.

Поскольку механизм работы метода Коли не удавалось четко объяснить, его в 1965 году отнесли к «непроверенным» и вскоре позабыли, отмечается на сайте Института исследования рака.

Только в начале 90-х, на совершенно ином уровне знаний о работе иммунитета, ученые вернулись к исследованию методов иммунной терапии рака, да и тогда в успех этой затеи мало кто верил, отмечает Nature. 

«Широкое научное сообщество было настроено очень скептически, — цитирует журнал Брюса Левина, иммунолога из Медицинской школы Перельмана Пенсильванского университета (США). — Когда мы представляли свои исследования на встречах, мы были на последнем заседании в последний день, в комнате, которую никто не мог найти».

Тем не менее, работы Тасуку Хондзе из Киотского университета (Япония) и Джеймса Эллисона из Техасского университета (США) показали, что так называемые T-клетки, или «наемные убийцы» нашего иммунитета, могут быть «обучены» успешно опознавать и атаковать раковые опухоли. За эти открытия ученым в 2018 году была присуждена Нобелевская премия. «Их работа произвела революцию в лечении рака, дав людям «подарок жизни», — говорится на сайте Нобелевского комитета. 

Это и стало основой нового метода лечения, именуемого «терапия химерными антигенными рецепторами T-клеток» или сокращенно CAR-T. Процедура достаточно сложная. У человека из крови берут его собственные T-клетки, генетически модифицируют их в лаборатории так, чтобы они опознавали именно тот тип рака, который нужен. Потом модифицированные клетки размножают и вводят обратно в кровоток, предварительно при помощи специальных препаратов сократив количество немодифицированных T-клеток в крови пациента. Однако результаты стоят усилий — они позволяют бороться с разновидностями рака, которые плохо поддаются таким традиционным методам, как химиотерапия и радиотерапия.

Сейчас в США уже зарегистрированы шесть препаратов CAR-T для лечения разных видов лимфомы и лейкоза (рак крови), а также тяжелых случаев миеломы (рак костного мозга). По оценке, опубликованной Nature, рынок CAR-T достигнет в этом году $11 млрд, а к 2034 вырастет более чем на порядок, до $190 млрд. Тем временем наука не стоит на месте, разрабатывая более простые и эффективные методы применения CAR-T.

Главный недостаток современных препаратов CAR-T — дороговизна, вся процедура обходится примерно в $500 тыс. Кроме того, пациенту приходится довольно долго (иногда несколько недель) ждать, пока необходимые T-клетки будут созданы и размножены в количестве сотен миллионов. А при лечении рака время играет ключевую роль.

Джозеф МакГирк, гематолог и онколог, изучающий клеточную терапию в Медицинском центре Университета Канзаса (США), отмечает, что когда в 2022 году была одобрена терапия CAR-T Carvykti для людей с множественной миеломой, производитель имел ограниченные производственные мощности, что приводило к длительному времени ожидания.

«Одно время в нашем списке ожидания было 50 пациентов, — вспоминает он. — Более половины из этих пациентов умерли до того, как мы смогли выделить им “окно” для производства препарата».

Новая идея состоит в том, чтобы генетически модифицировать T-клетки пациента прямо внутри его организма. По оценке Nature, это потенциально поможет сократить стоимость процедуры в 10 раз и одновременно значительно ускорить ее. Кроме того, в этом случае не понадобится предварительно убивать немодифицированные T-клетки, что также затягивает процесс лечения и сопряжено с риском возникновения дополнительных осложнений, таких как инфекции.

«Мы не хотим убивать те самые T-клетки, которые надеемся модифицировать», — говорит Саар Гилл, гематолог и онколог, работающий в Медицинской школе Перельмана Пенсильванского университета.

Инструменты для этого уже есть — препараты на основе генетически модифицированных вирусов при помощи простой внутривенной инъекции позволяют внедрять новые участки генетического кода прямо в T-клетки пациента, которые затем размножаются в теле естественным путем и атакуют рак. 

Исследования нового способа терапии онкозаболеваний пока находятся на ранних стадиях, однако об их перспективности говорит тот факт, что международная фармацевтическая компания AstraZeneca, например, приобрела работающий именно в этом направлении европейский стартап EsoBiotec за $425 млн с обязательством выплатить еще $575 млн по мере достижения успехов на последующих этапах разработки. 

Впрочем, не складывая все яйца в одну корзину, в конце 2023 года та же AstraZeneca приобрела за $1,2 млрд китайскую фармкомпанию Gracell Biotechnologies, которая разрабатывает метод, позволяющий производить и размножать T-клетки в лаборатории за 22–36 часов, вместо нескольких недель. Вот это уже больше похоже на ту прекрасную картину будущего, которую рисовал инвесторам Эллисон.

«Все кому не лень пытаются попасть в эту сферу. И каждый, кто уже в ней, стремится сделать CAR-T-терапию проще и доступнее», — цитирует Nature Левина из Пенсильванского университета.

Ну а если «большая фарма» готова ставить на идею миллиарды — значит, видит реальную перспективу.