Молекулярная медицина в лечении рака
Создание лекарств по генам-маркерам и белкам-маркерам позволяет, действуя только на них, избирательно уничтожать их носителей, не давая побочных эффектов. Это и есть молекулярная или генная медицина.
В ближайшие годы XXI-го века эта медицина должна заменить существующую, которую теперь уже называют, — "старой". Ведь при "старой" медицине лекарство создают методом "проб и ошибок", поэтому они часто и вызывают у пациентов тяжёлые побочные эффекты. В этом смысле в трудном положении находится сегодня стандартная химиотерапия рака.
Основные причины этого: 1) раковая клетка — это эукариот среди нормальных клеток организма человека, тоже — эукариотов; 2) отставание науки до последних лет об источниках канцерогенеза и его молекулярных причинах.
Лекарства стандартной химиотерапии сами по себе не могут различать раковую клетку среди нормальных клеток и направлены на уничтожение слишком быстро делящиеся клетки, к которым относили каждую клетку рака.
Недавно выяснено, что канцерогенез из двух источников: 1) из нормальной клетки ткани, ставшей прежде стволовой клеткой, или 2) из стволовой клетки ткани.
Оказалось также, что в составе клеток рака клетки неодинаковые:
- основную массу клеток составляют нераковые клетки: они быстро делятся и после выполнения функций ткани сами погибают через апоптоз; именно эти клетки — мишени для лекарств стандартной химиотерапии;
- значительно меньшую часть составляют раковые клетки: это раковые стволовые клетки, которые асимметричным делением копируют себя и генерируют нераковые клетки в составе клеток рака.
При этом, раковые стволовые клетки делятся редко и медленно. Это причина того, что лекарства стандартной химиотерапии оказываются неэффективными против раковых стволовых клеток (J.E. Trosko et al., 2005).
До сих пор в клинической практике преобладают пациенты с симптомами рака и крайне редко встречаются пациенты, у которых рак — "ин ситу", т.е. на месте.
Начинать лечение рака при его симптомах — это уже очень поздно. Ведь раковые клетки начинают распространяться по организму при размере рака в ткани какого-либо органа всего лишь 2 мм в диаметре, т.е. с началом в узелке ангиогенеза и лимфангиогенеза.
Теперь же, когда наступила эра молекулярной медицины, пациента начнут лечить ещё до того, как появятся первые симптомы болезни, в том числе и рака: в самом его начале — на уровне первой раковой клетки и её первых потомков, и даже до его начала — на уровне предраковых клеток.
Определив ген-маркер болезни, можно определить, какой именно белок её вызывает, а значит, надо и создать лекарство против этого белка или его гена — вот и "волшебная пуля", о чём так мечтал П. Эрлих. На этом и будет строиться фармакология будущего.
Новые лекарства и средства на основе генов-маркеров и белков-маркеров конкретной болезни станут прицельно атаковать только дефектные клетки, уничтожая их, и не повреждая при этом здоровые клетки. Отсюда — не будет побочных эффектов от лекарств у пациента.
Раковая стволовая клетка возникает из нормальной клетки или стволовой клетки ткани из-за дерепрессии в ней генов фетальных белков и одновременно репрессии генов-супрессоров метилированием CpG-динуклеотидов промотора этих генов или мутаций в генах. При этом она становится более живучей, чем нормальная клетка этого же типа.
Раковая клетка несёт в себе ряд уловок, делающих её неуязвимой и способной к самостоятельному существованию в организме пациента. Т.е. эта дефектная клетка не просто клетка, а целый одноклеточный организм.
"Один в поле не воин", — гласит пословица. Но раковая стволовая клетка-организм — "одна в поле воин", так как легко обходит все защитные механизмы организма пациента.
Она в организме, но живёт отдельно от него, паразитируя на нём. В организме пациента эта клетка-организм занята лишь одним делом — копированием себя и разрушением тканей и органов своего носителя вплоть до его смерти и погибает сама лишь после его смерти.
Из того, что причиной любой болезни являются гены и их продукты — белки в клетке, вытекают состояния пациента, знания которых важно для врача любого профиля.
1. Предболезнь.
Любая болезнь начинается с патологии клетки или клеток. Изменения в том или ином гене или генах клетки — не диагностика болезни, а лишь установление вероятной предрасположенности к ней.
При таких изменениях в половой клетке употребляют термин — предрас-положенность к болезни, а в соматической клетке, чаще говорят — предболезнь.
При предболезни такой ген ещё не проявляет себя, так как в клетке ещё нет синтеза продукта гена — белков. При возникновении в нормальной клетке таких изменений в генах, — это предраковая клетка.
"Ремонт" такого гена или генов, или замена его в клетке на нормальный ген, "выключение" генов свойств раковой клетки ликвидируют предболезнь.
2. Болезнь.
Когда в клетке под контролем гена или генов уже есть синтез его продукта — белков, то это признак того, что ген уже начал разрушительную работу в клетке, ведущую к болезни.
Здесь изменения в гене или генах — первопричина болезни клетки, а изменения свойств клетки вызываются продуктом гена, т.е. его белками. Эти свойства формируют затем симптомы конкретной болезни.
Ген-причина в клетке — это ген-маркер, а его белок — белок-маркер. Ингибирование гена-причины и его продуктов — белков в клетке, может остановить болезнь.
3. Ранняя диагностика болезни.
До сих пор многие болезни и среди них тяжёлые, в том числе — рак, диаг-ностируются на этапе их симптомов. Лечение многих болезней на таком этапе крайне затруднительно в смысле излечения или даже невозможно.
Теперь диагностика любой болезни, в том числе, самой опасной болезни — рак, станет возможной в досимптомном периоде.
"До начала". Это будет осуществляться путём выявления в клетке или клетках у пациента гена-маркера конкретной болезни. В отношении рака — это будет диагностика предраковой клетки или клеток.
"С самого начала". Это будет осуществляться выявлением в клетке или клетках не только гена-маркера, но и белка-маркера для конкретной болезни. В отношении рака, это будет выявлением в организме пациента первой раковой клетки и её близких потомков.
Материалами для этих исследований могут быть: образцы ткани фонового процесса соответствующего органа — биопсия, а также кровь и другие биоло-гические жидкости от пациента.
При любой локализации рака у пациента в крови за счёт мозаичности ка-пилляров узелка рака могут быть обнаружены как сами раковые клетки, так и их маркеры: в плазме крови — гены-маркеры, а в сыворотке крови — белки-маркеры из раковых стволовых клеток.
В плазме крови могут быть гены-маркеры из предраковых клеток, а также гены-маркеры — из раковых клеток, но различить их практически невозможно.
Теоретически найти эти различия можно с помощью МС-ПЦР и ПЦР-ММК и белковых микрочипов.
Если в плазме крови от пациента будут обнаружены гены-маркеры, ха-рактерные для раковой клетки, а в сыворотке этого же образца крови отсутствуют соответствующие белки-маркеры, то это могло бы указывать на присутствие предраковых клеток.
Обнаружение в плазме крови от пациента генов-маркеров из раковой клетки, можно было бы обозначать как I уровень ранней диагностики рака, так как нарушения в генах — это первопричина превращения нормальной клетки в раковую клетку. Тогда обнаружение белков-маркеров из раковых клеток в сыворотке крови от пациента — это II уровень ранней диагностики рака, так как белок-маркер — это продукт гена.
4. Лечение болезни.
Для этого в качестве мишеней для лекарств и средств будут использоваться — гены-маркеры и белки-маркеры клеток при каждой болезни.
Это новые лекарства и средства, которые будут прицельно действовать только на дефектные клетки, а для рака — это раковые стволовые клетки, не за-трагивая при этом нормальные стволовые клетки. То есть эти лекарства и средства будут избирательны и индивидуальны для конкретного пациента (А.И. Арчаков, 2000).
5. Критерии излечения от болезни и контроль.
Гены-маркеры и белки-маркеры позволят обнаружить дефектные клетки при любой болезни тогда, когда никакими другими методами их еще нельзя об-наружить в организме пациента.
Они позволят обнаружить рак у пациента при размере узелка из раковых клеток в ткани диаметром в 2 мм (А.С. Белохвостов, 2000).
Количество или титр генов-маркеров и белков-маркеров в крови из де-фектных клеток конкретной болезни или из раковых стволовых клеток позволит осуществлять слежение за процессом лечения болезни и результатом лечения пациента.
Если титр маркеров в процессе лечения не уменьшается, тактику лечения нужно менять. Полное отсутствие маркеров через две-три недели после окончания лечения — признак излечения пациента от болезни.
Очень удобно будет вести такой контроль с помощью биочипов: ДНК-чипы для генов-маркеров, а белковые чипы — для белков-маркеров дефектных клеток конкретной болезни и раковых стволовых клеток рака.
Далее — Морфий и рак
Ученые выяснили — Почему раньше люди меньше болели раком
Вернуться на главную страницу