19.08.2009

 Вирус помог хирургам отрезать опухоль от здоровой ткани


Во время операции по удалению опухоли хирурги не могут проверять каждый кусочек ткани под микроскопом. На помощь им пришёл генетически модифированный вирус, который отметил зелёным свечением лишь опухолевые клетки.

Первые медицинские сообщения о злокачественных новообразованиях датируются 1600 г. до н.э., но серьезные научные изыскания в этом направлении начались лишь три с лишним тысячи лет спустя. И если теоретиков от медицины и сторонников здорового образа жизни больше интересуют вопросы о том, как опухоли возникают, то врачам в основном приходится искать уязвимые места новообразований - их "ахиллесову пяту", если угодно.

Ахиллесова пята рака

К счастью потенциальных пациентов, таких пят немало. Одна из самых универсальных (и наиболее соответствующая аналогии с Ахиллом) - фермент теломераза, обеспечивающая злокачественным клеткам бессмертность. Дело в том, что из-за особенностей работы ферментов, удваивающих ДНК, каждый раз при делении клетки любая хромосома теряет несколько нуклеотидов. Сокращающийся при каждом делении "хвостик" называется теломерой.

Информационной нагрузки теломера не несёт, так что до определенного момента её укорочение никак не сказывается на работе генома и всей клетки. Но стоит перешагнуть через определенный барьер, как постепенно начинают исчезать смысловые последовательности со всеми вытекающими последствиями. Стволовые клетки, равно как и опухолевые, научились этот барьер преодолевать с помощью фермента теломеразы, достраивающего упомянутый хвостик. Результат - неограниченное число делений вместо 40-50, дарованных обычным клеткам организма.

Найти и вырезать

Наличие и активность теломеразы с успехом используется в онкологической диагностике - с её помощью можно определить злокачественность и агрессивность опухоли и оценить течение заболевания. Однако приспособить её для лечения пока никому не удалось: если "выключить" теломеразу на системном уровне, вместе с опухолями пострадает система кроветворения и покровы всего организма.

В принципе, те же оговорки справедливы и для химио- и радиотерапии, которые повреждают все делящиеся клетки. Однако в случае с раком, частью здоровой ткани жертвуют - тем более, что опухолевые клетки делятся быстрее всех, и для них эти методы воздействия наиболее губительны. В то же время новые методы иммунотерапии и клеточных вакцин от опухолей пока находятся лишь на стадии разработки.

Неудивительно, что лечение, особенно если дело касается плотных образований, начинается с хирургического вмешательства. При вырезании опухоли перед хирургом стоит очень четкая задача - максимально удалить новообразование, даже захватив небольшое количество здоровой ткани по периферии. Но если таких очагов несколько, а чрезмерная радикальность операции чревата нарушением работы или даже отказом органа, то эта установка не кажется настолько простой.

Вирусы подсветят опухоль

Шелдон Пенман из Массачусетского технологического института и соавторы публикации в Proceedings of the National Academy of Sciences предложили альтернативный метод - с помощью специального вируса метить опухоли зеленым флуоресцентным белком, который в прошлом году уже принёс своим первооткрывателям Нобелевскую премию.

Мишенью, отличающей в данном случае здоровые клетки от опухолевых, и стала теломераза. Вирус под кодовым названием OBP-401 отличается тем, что его гены считываются лишь в присутствии упомянутого фермента. Вставить внутрь последовательность, кодирующую GFP, для ученых не составило труда. Результат - уникальный маркер, благодаря вирусным способностям проникающий во все клетки, но окрашивающий в зеленый цвет лишь опухолевые.

Тренировка на мышах

Свои теоретические изыскания Пенман и коллеги подтвердили на мышах. Для начала они внутрибрюшинно ввели своим подопечным человеческие опухолевые клетки. Так как эти мыши с рождения страдали от иммунодефицита, раковые клетки неплохо прижились, сходу дав начало нескольким узлам опухоли.

Тем самым ученые смоделировали ситуацию с раком толстой кишки и поджелудочной железы, которые у 20% пациентов к моменту операции распространяются на всё внутрибрюшинное пространство. В это же самое пространство и вводили упомянутый вирус, обогащенный GFP.

Чтобы оценить точность метода Пенман предварительно вставил в геном опухолевых клеток и последовательность, кодирующую красный флуоресцирующий белок. Впрочем, без соответствующего светофильтра разглядеть его невозможно, так что хирургам приходилось ориентироваться именно на зелёное, а не на красное свечение.

И методика сработала - она позволила минимизировать вмешательство, сохранив максимальный объем здоровой ткани, и при этом удалив все опухолевые клетки.

Клинические вирусы

Впрочем, внедрения в клиническую практику этой оригинальной идеи в ближайшее время ждать не стоит. Во-первых, придётся оборудовать операционные синим освещением, а врачей снабдить очками со светофильтрами, пропускающими только узкий зелёный спектр. Во-вторых, это же существенно снизит и общую видимость - основные моменты операции придётся проводить в темноте.

Но самое главное - при этой процедуре инфицируются все клетки, становясь носителями вирусного генома. Теоретически, ничего страшного в этом нет: фобии противников генной терапии пока не подтвердились ни в многочисленных экспериментальных, ни в единичных клинических исследованиях. Однако именно этическая составляющая остаётся основной преградой в массовом использовании вирусов в лечении наследственных заболеваний. Трудно представить, что эту процедуру быстро утвердят даже для диагностики.

Источник: Вирус помог хирургам отрезать опухоль от здоровой ткани




Другие новости:
 
  Copyright © RIN 2001-. *  Обратная связь