Израиль спасет человечество от рака

0

Фото: weizmann.ac.il Профессор Идо Амит

Используя новаторский исследовательский подход, профессор Идо Амит обнаружил, как опухолям удается перехитрить иммунную систему. В наши дни ведущие фармацевтические компании инвестируют огромные средства в разработки нового поколения методов лечения онкологического заболевания. Амит – неординарный исследователь, который просто хотел расширить горизонты, а попутно открыл, как бороться с болезнью Альцгеймера.

Лаборатория молекулярной биологии НИИ им. Вейцмана выглядит очень скромно. Совершенно ординарная лаборатория, одна из многих. Но в этих стенах творится настоящее чудо.

Зав. лабораторией профессор Идо Амит (49) выглядит так же скромно, как и его лаборатория. Когда вопросы не касаются науки, он очень скуп на слова. Иногда он встает, чтобы нарисовать что-то на доске. Трудно представить, что он обещает революцию, способную изменить весь мир медицины.

Открытия Амита стали результатом его уникального исследовательского подхода, который характеризует всю его карьеру. Идея звучит просто: сначала разбейте тему исследования (в данном случае – рак) на основные компоненты (в данном случае – клетки), затем попытайтесь выяснить, как они работают вместе. А затем разгадайте, что в них меняется, когда происходит сбой. «Это как починка радиоприемника», – объясняет он философию своего исследования.

Его работа основана на великом медицинском открытии в области онкологии, за которое два года назад была присуждена Нобелевская премия по медицине. Открытие основано на использовании иммунной системы организма для борьбы с раком. Есть один вид рака, для которого это открытие было особенно драматичным – меланома. Более половины больных раком кожи полностью выздоравливают благодаря иммунотерапии. Однако то, что работает примерно у 60 процентов пациентов с этим видом рака, не помогает подавляющему большинству пациентов с другими разновидностями онкологических заболеваний.

Используя передовые инструменты, которые позволяют изучать поведение отдельных клеток, Амит и его коллеги обнаружили, как рак может обманывать иммунную систему. Большинство видов злокачественных клеток продолжают ускользать от иммунной системы, даже если стимулировать ее извне, чтобы она атаковала враждебные инородные тела.

Амит и его исследовательская группа сегодня принимают участие в целой серии исследований, посвященных различным видам рака (например, рак легких, кожи, груди и костного мозга) в партнерстве с ведущими фармацевтическими компаниями и самыми известными онкологами мира. Во всех этих исследованиях существует тесная связь между теорией и практикой, все методы немедлено применяются к конкретным больным, что раздвигает возможности теоретических исследований. Их цель одна: разработать новое поколение методов иммунотерапии, с помощью которой можно будет повторить то же чудо, что и с меланомой.

Амит считает, что первые процедуры, основанные на его методах, станут доступны онкологическим больным через два-четыре года. Он считает, что прорывы и инструменты, над которыми он и его партнеры работают, в следующем десятилетии перейдут от лабораторных исследований к клиническим лабораториям, и это позволит глубже понять каждую раковую опухоль у каждого пациента, чтобы подобрать наиболее подходящую комбинацию методов лечения.

Как бы амбициозно это ни звучало, стремления исследователей из НИИ им. Вейцмана не ограничиваются онкологией. На основе открытий Амита и с помощью уникальной технологии, которую он использует, были разработаны лекарства для подавления развития болезни Альцгеймера и ряда аутоиммунных заболеваний. В настоящее время эффективность этих препаратов проверяется в ходе клинических испытаний, и результаты, по его словам, многообещающие.

Но и это еще не все. Видение Амита даже шире, чем лекарства от рака и болезни Альцгеймера. Он считает, что его методы могут значительно улучшить процесс разработки лекарств в целом. Используя одноклеточные технологии, можно значительно удешевить процесс разработки того или иного препарата, который может стоить более миллиарда долларов. Исследования могут быть гораздо более точными, сфокусированными и продуманными.

Более десяти лет назад Амит основал область исследований, которая впервые сделала возможным изучение отдельных клеток. «Идея казалась настолько надуманной, что мы не могли никого убедить в ее перспективности, – говорит он. – Типичный ответ был: мы и так знаем, что такое клетки, зачем нам это нужно?» С тех пор он и его коллеги опубликовали десятки статей, нарушающих принятое согласие. «Мы обнаружили новые типы клеток. Наши технологии привели к взрыву новых открытий», – отмечает он.

Проблема с этим подходом, объясняет Амит, что они обычно находят то, что ищут, а научный мир оказывается к этому не готов. «Самое интересное в науке – это удивлять, – продолжает он. – Ученые в основном постоянно ограничены привычными выводами, которые мы слышим от авторитетных ученых и читаем в научных журналах. Так что любой прогресс обычно невелик и очень предсказуем. Были замечательные идеи и грандиозные открытия, но прогресс движется постепенно. Я же хотел расширить горизонты».

Амит и его группа использовали алгоритмы для распознавания лиц. Подобно тому, как программное обеспечение может идентифицировать человека по ограниченному количеству свойств, есть алгоритмы, которые ориентированы на 200 генов в геноме человека. Различие в их «подписях» позволяет идентифицировать разные реакции иммунных клеток. Пробная версия сначала не работала, но после преодоления некоторых препятствий у них появилась технология, позволяющая изучить, как различные клетки иммунной системы реагируют друг на друга.

«В иммунной системе всегда есть свои «ин» и «янь», как в китайской философии, – объясняет Амит, – и тело должно постоянно принимать решения». Есть ли в этом посторонний фактор? Если да, то как с этим бороться? Если иммунная система обнаруживает бактерию между клетками, необходимо мобилизовать больше клеток для борьбы с ней. Но если это – вирус, который уже проник в клетки организма, иммунная система должна уничтожить инфицированные клетки, прежде чем он успеет реплицироваться. «И вы должны все время сохранять баланс», – добавляет Амит. Если иммунная система реагирует слишком сильно, разовьется аутоиммунная болезнь. Если слабо, вирус распространится по всему телу.

Используя новую технологию, исследователи обнаружили, какие вычислительные функции выполняют клетки иммунной системы. Эти расчеты позволяют ей снова и снова одинаково реагировать на определенный раздражитель. Эти открытия имели практическое значение, ведь понимание механизмов этих вычислений, выполняемых клетками, может помочь разработать более эффективные вакцины или заглушить иммунную систему, когда она работает на слишком большой мощности.

С Альцгеймером тоже можно справиться

Следующим поворотным моментом стал прорыв, который привел к пониманию роли иммунной системы в развитии болезни Альцгеймера. В сотрудничестве с профессором Михаль Шварц из НИИ им. Вейцмана исследователи смогли идентифицировать подтип иммунных клеток мозга, связанных с развитием болезни. Нарушение рецептора, обнаруженного на этих клетках, приводит к тому, что они теряют свою эффективность, и не могут справиться с накоплением «мусора» в мозге.

Первой линией защиты мозга от повреждений являются клетки, которые отвечают как за коммуникацию, так и за удаление «мусора» и мертвых клеток. Еще до исследования Амита предполагалось, что нарушение активности связано с развитием болезни Альцгеймера. Генетические исследования обнаружили мутации, которые типичны для страдающих этим заболеванием, но до исследования Амита не могли точно определить, в каких клетках произошел генетический сбой. «Вы не представляете, сколько экспериментов на лабораторных мышах было сделано, но опознать эти клетки никак не удавалось», – говорит Амит.

Тщательно изучив мозг мышей с болезнью Альцгеймера, исследователи смогли идентифицировать проблемные клетки. У пациентов с разрушением клеток любой «мусор», образовавшийся по случайным причинам, таким как стресс или бессонная ночь, может накапливаться и приводить к гибели дополнительных нейронов. А без очистки этих мертвых клеток и «мусора» начинается цепочка реакций, которые могут привести к болезни Альцгеймера. Как только клетки идентифицированы, их изучение становится намного проще. «С этой точкой опоры можно перевернуть мир», – говорит Амит.

Это открытие позволяет продвигать методы, направленные на стимулирование клеток, которые должны очищать «мусор»: «Если мы возьмем людей в возрасте 50 — 60 лет, у которых только начинается накопление «мусора», и поможем от него очиститься, это существенно остановит прогрессирование болезни, — говорит Амит. — Когда нейрон умирает, его уже не восстановить, но умирание новых клеток можно остановить».

Это исследование стало поворотным моментом для Амита. «До этого моей целью было разработать технологии и понять, как все работает», – говорит он. С тех пор основной канал исследований в его лаборатории был сосредоточен на попытках найти решения для различных болезней, вплоть до главной проблемы человечества – рака.

Самая амбициозная цель Амита – изменить способ разработки лекарств. «То, как мы делаем это сегодня, ошибочно, – говорит он. – Никто на самом деле не знает, как действуют лекарства, то есть как именно они влияют на клетки. Вот почему мы почти всегда терпим неудачу. И если мы добиваемся успеха, это похоже на чудо. Но как это чудо происходит?»

Один из характерных примеров – это другой тип рака, множественная миелома. При миеломе, известной как рак костного мозга, одна из клеток иммунной системы бесконтрольно размножается в костном мозге, который является фабрикой крови. Болезнь вызывает повреждение костей, поражение клеток крови, почек, и в конечном итоге приводит к смерти. Заболевание в настоящее время неизлечимо, но его можно лечить.

Амит осознает масштаб проблем, но не уклоняется от них. «С каждым новым технологическим изобретением мы стремительно продвигаемся в понимании рака и его механизмов уклонения от иммунной системы. Рак же, с другой стороны, не изобретает новых механизмов, – заключает он. – Рак по-прежнему лидирует в этой гонке. Но время от времени нам удается добиться успеха, и это происходит все чаще и чаще. В конце концов, мы победим, это ясно».

Асаф Ронэль, «ХаАрец»

Иллюстрация: heb.wis-wander.weizmann.ac.il Профессор Идо Амит

https://detaly.co.il/izrail-spaset-chelov

Поделиться.

Об авторе

Наука и Жизнь Израиля

Прокомментировать

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.